II. CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CHĂN NUƠ
46. Giải một số bài tốn mơ phỏng các thơng số động học dịng
khí trong buống sấy nơng sản trên cơ sở ứng dụng phần mềm
tính tốn thuỷ khí động lực học
Xuất xứ: Đề tài cấp Nhà nước - Nghiên cứu cơ bản trong khoa học tự nhiên. Mã số 3.011.06
Chủ trì: PGS.TS. Hồng Đức Liên - Khoa Cơ Điện
Thành viên tham gia:
- PGS.TS. Nguyễn Văn Bày, Trung tâm nghiên cứu tư vấn cơ điện và xây dựng, Bộ Nơng nghiệp và Phát triển nơng thơn;
- ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan, Khoa Cơ Điện, Đại học Nơng nghiệp Hà Nội;
- ThS. Lê Vũ Quân - Nghiên cứu sinh tại Đại học Lâm nghiệp Nam Kinh, Trung Quốc;
- KS. Bùi Thị Thu, Khoa Cơ - Điện, Trường cao đẳng cơng nghiệp dệt may và thời trang - Hà Nội.
Thời gian thực hiện: 01/2006 - 12/2008
Kết quả đạt được
- Đã nghiên cứu tổng quan về sấy; Lý thuyết dịng nhiều pha, lựa chọn phần mềm Fluent để tính tốn mơ phỏng các thơng số động học dịng chảy trong các thiết bị buồng đốt, buồng sấy phun.
- Kết quả tính tốn số đã mơ phỏng một cách rõ ràng về sự biến đổi các thơng số động học như vận tốc dịng chảy, áp suất, biến đổi nhiệt độ trong dịng chất lỏng hai pha và ảnh hưởng của các thơng số này đến vật liệu thành ống. Đồng thời cĩ thể chỉ rõ vị trí bị ảnh hưởng của nhiệt độ, vận tốc, áp suất hay cường độ rối của dịng chất lỏng là lớn nhất, tức là tại vùng đĩ thành ống nguy hiểm nhất. Từ đĩ cĩ thể làm cơ sở để tiến hành các thí nghiệm về buồng sấy (đặc biệt là buồng sấy phun).
- Xây dựng mơ hình tốn và ứng dụng để nghiên cứu mơ phỏng ảnh hưởng của xốy đến quá trình cháy dịng phun rối xốy hai pha khơng đẳng nhiệt trong buồng đốt, buồng sấy cơng nghiệp.
- Ứng dụng phần mềm tính toán dịng phun rối xốy hai pha khơng đẳng nhiệt thiết lập biểu đồ quan hệ giữa đường kính và chiều dài ngọn lửa với cơng suất thiết kế lị hơi lị ống lửa nằm ngang. Kết quả tính tốn sử dụng phần mềm tính tốn dịng phun rối xốy hai pha
khơng đẳng nhiệt cho phép xác định đường kính và chiều dài ngọn lửa dầu DO và FO trong buồng đốt lị hơi ống lị ống lửa nằm ngang theo cơng suất thiết kế lị hơi, giúp cho quá trình thiết kế buồng đốt đơn giản nhưng vẫn đảm bảo quá trình cháy nhiên liệu trong buồng đốt là hồn tồn. Điều này trước đây chỉ xác định thơng qua các nghiên cứu thực nghiệm.
- Nghiên cứu mơ phỏng một số thơng số động học dịng chất lỏng trong buồng sấy phun. Việc ứng dụng phần mềm Fluent trong tính tốn các thơng số động học dịng chất lỏng trong buồng sấy, đã mơ phỏng một cách rõ ràng về sự biến đổi các thơng số vận tốc, áp suất, nhiệt độ ...của dịng chất lỏng. Đồng thời cĩ thể cho thấy vị trí ảnh hưởng của nhiệt độ, vận tốc, áp suất hay cường độ rối của dịng hai pha là lớn nhất, tức là tại vùng đĩ tác nhân sấy tác động lên vật liệu sấy lớn nhất. Tuỳ theo nhu cầu sử dụng của mỗi trường hợp mà ta cĩ thể thay đổi các thơng số vào hay chọn các thơng số đầu ra sao cho thích hợp nhất. So sánh kết quả tính tốn trong phần mềm Fluent và kết quả thực nghiệm cho thấy kết quả tính tốn lý thuyết trong phần mềm Fluent gần trùng với kết quả đo được trong thực tế. Điều đĩ đã chứng tỏ độ tin cậy của lời giải trong việc ứng dụng phần mềm Fluent trong việc xác định các thơng số động học dịng khí trong buồng sấy phun.
Ấn phẩm cơng bố
Duc Lien Hoang, Phan Hoang Chieu Le (2008). Defining Some Kinetic
Parameters of The Flows in Spray Technique; Proceedings of The 2nd KMU - HCMUT Joint Workshop: Strengthening Collaboration on Research and Education in Engineering; Busan - Korea, 11/2008; p. 148 - 151.
Nguyễn Thanh Nam, Nguyễn Thanh Hào, Hồng Đức Liên (2006). Ứng dụng kỹ thuật tạo lưới trong bài tốn mơ phỏng dịng phun rối hai pha khơng đẳng nhiệt; Tạp chí Khoa học Kỹ thuật nơng nghiệp, tập IV, số 6/2006, trang 112 -116.
N. T. Hào, H. Đ. Liên, N. T. Nam (2008). Ứng dụng phần mềm tính tốn dịng phun rối xốy hai pha khơng đẳng nhiệt thiết lập biểu đồ quan hệ giữa đường kính và chiều dài ngọn lửa với cơng suất thiết kế lị hơi lị ống lửa nằm ngang. Tuyển tập cơng trình “Hội nghị Khoa học Cơ học Thuỷ khí toàn quốc 2008”, Phan Thiết, tháng 7/2008.
Hồng Đức Liên, Nguyễn Thanh Nam, N.H.A Kiệt (2006). Sự truyền nhiệt đối lưu tự nhiên gần tấm nhiệt phẳng thẳng đứng. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật nơng nghiệp, số 4+5/2006, trang 215 - 220.
Hồng Đức Liên, Nguyễn Thị Thanh Loan (2006). Kết quả nghiên cứu: bước đầu về ứng dụng phần mềm Fluent trong tính tốn dịng nhiều pha. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật nơng nghiệp, tập IV, số 2/2006, trang 151 - 156.
Hồng Đức Liên (2007). Nghiên cứu mơ phỏng một số thơng số động học dịng chất lỏng trong buồng sấy phun. Tạp chí Khoa học và Cơng nghệ nhiệt, Hội khoa học Kỹ thuật nhiệt Việt Nam, số 76, tháng 7/2007, trang 18 - 21.
Hồng Đức Liên, Nguyễn Thanh Hào, Nguyễn Thanh Nam (2007). Nghiên cứu ảnh hưởng của xốy đến quá trình cháy dịng phun rối xốy hai pha khơng đẳng nhiệt trong buồng đốt cơng nghiệp bằng phương pháp mơ phỏng số; Tuyển tập cơng trình “Hội nghị Khoa học Cơ học Thuỷ khí Toàn quốc 2007”; Huế, Tháng 7 năm 2007; Trang 337 - 344.
Hồng Đức Liên, Nguyễn Thị Thanh Loan(2007). Mơ phỏng tính tốn các thơng số động học hai dịng chất lỏng hỗn hợp phối trộn trong đường ống. Tuyển tập cơng trình “Hội nghị Khoa học Cơ học toàn quốc 2007”, Hà Nội, tháng 12/2007, trang 315 - 324.
Nguyễn Thanh Hào, Nguyễn Thanh Nam, Hồng Đức Liên (2007). Nghiên cứu chế tạo đầu đốt tạo xốy và ảnh hưởng của hệ số xốy trong quá trình cháy của dịng phun rối xốy hai pha. Tuyển tập cơng trình “Hội nghị Khoa học Cơ học toàn quốc 2007”, Hà Nội, tháng 12/2007, trang 179 - 186.
Bùi Thị Thu (2006). Nghiên cứu ứng dụng phần mềm Fluent để mơ phỏng và xác định một số thơng số cơ bản của quá trình sấy phun. Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Nơng nghiệp Hà Nội, Gia Lâm, Hà Nội.
Hồng Đức Liên (2008). Kỹ thuật Thuỷ khí. Nhà xuất bản Nơng nghiệp, Hà Nội.