Numerical simulations towards optimizing the burner design for efficient staged pressurized oxy-coal combustion.
Notice bibliographique
Résumé
Staged pressurized oxy-coal combustion (SPOC) – a technology developed at Washington University at St. Louis (WUSTL) – is nowadays a promising tool for low-cost/emissions, high-efficiency power generation. The present computational simulations, performed at West Virginia University (WVU) by means of the ANSYS Fluent package, compliment the experimental research for better understanding of the impacts of turbulence, fluid flow, flame/particle dynamics, and heat transfer on oxy-coal combustion. Here, CO2 is injected alongside the coal, for its carriage, while a small amount of CH4 is also injected alongside the coal to maintain a steady flame. Out of 100 kW in a lab-scale reactor, 10 kW originates from CH4-air burning and 90 kW comes from coal combustion. Steady and unsteady RANS simulations are performed resulting in an asymmetric flame shape. Three causes of the flame asymmetry are hypothesized: (i) coal injection, (ii) onset of the shear-layer instability due to various stream velocities and densities in a shear layer, where mixing occurs, and (iii) presence of the vortex shedding due to the flow past a bluff body, which is used to stabilize the flame. As a result, an impact of the presence of coal on the flame symmetry is demonstrated, and a benchmark at which further increase of coal would result in flame asymmetry is found. The present simulations also shows occurrence of the vortex shedding when the flow passes over a disk in the reactor used to stabilize the flame, constituting a potential reason for the periodic flame oscillations experienced in the result.This work is performed in cooperation with the Washington University at St. Louis (WUSTL). It is sponsored by the US Department of Energy (DoE) through the US-China Clean Energy Research Center – Advanced Coal Technology Consortium (CERC-ACTC).
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».