Vergleich des EDC und SLF Verbrennungsmodells anhand der Sandia Flamme D und deren Anwendbarkeit für Industrieofensimulationen

Abstract

Die Anwendung von Computational Zusammenfassung: Fluid Dynamics (CFD) ist eine gute Methode den Einblick auch in Prozesse zu ermöglichen bei denen Messungen schwer durchzuführen sind. Das Steady Laminar Flamelet Modell (SLF) mit dem Gri-Mech 3.0 Methanreaktionsmechanismus wurde mit dem Eddy Dissipation Concept Modell (EDC) für unterschiedliche reduzierte Reaktionsmechanismen an Messwerten einer Freistrahlflamme verglichen. Das SLF Modell stimmt besser mit den Messwerten überein, ist aber auf die Gasreaktionen des Gri-Mech Reaktionsmechanismus beschränkt. Möchte man zusätzliche Reaktionen im Prozess berücksichtigen, zeigt das EDC Verbrennungsmodell ebenfalls eine gute Übereinstimmung mit den Messwerten. Nur die Maximaltemperatur und die Konzentration des Hydroxyradikales in der Flamme werden mit diesem Modell zu hoch vorhergesagt.In this paper the accuracy of the Steady Laminar Abstract: Flamelet Model (SLF) with the detailed Gri-Mech 3.0 chemical reaction mechanism and of the Eddy Dissipation Concept Model (EDC) with two different reduced chemical reaction mechanism were investigated. The simulation results of both models were compared to experimental data of the Sandia flame D. The results predicted with the SLF model corresponds better to the experimental data, though it is limited to the combustion reactions within the mechanism. In order to consider additional reactions in the process the EDC Model also corresponds good to experimental data. Only the maximal temperature and the concentration of hy-droxy radicals in the flame were predicted too high with this model.

Effects of hydrogen addition on NO<i>_x</i> formation in a non-premixed methane low-NO<i>_x</i> combustor

“…The Eddy Dissipation Concept (EDC) model (Schluckner et al, 2020) was used as the combustion model for the turbulence-chemistry interaction. Based on the energy decade assumption, often coupled with the realizable 𝑘𝑘-𝜀𝜀 model , the EDC model shows excellent accuracy in NOx prediction and thus is highly recommended (Pfeiler et al, 2011;He et al, 2022). Here, The mechanisms of GRI-Mech 2.11 (C.T.…”

“…The above selected method (Steady RANS + EDC + GRI-Mech 2.11) has been applied in previous NOx studies (Pfeiler et al, 2011;He et al, 2022). It is often regarded that the EDC model with GRI-Mech 3.0 mechanisms overpredicts maximum flame temperature, therefore the NO results are higher compared to experimental data in various conditions.…”