Please use this identifier to cite or link to this item: http://rep.btsau.edu.ua/handle/BNAU/10617
Title: Determining the effect of the structural and technological parameters of a gas blower unit on the air flow distribution in a gas generator
Other Titles: Виявлення впливу конструкційно-технологічних параметрів газо-дуттьового вузла на розподіл потоків повітря в газогенераторі
Authors: Golub, Gennadii
Голуб, Геннадій Анатолійович
Tsyvenkova, Nataliya
Цивенкова, Наталія Миколаївна
Golub, Victor
Голуб, Віктор Анатолійович
Chuba, Viacheslav
Чуба, В’ячеслав Володимирович
Omarov, Ivan
Омаров, Іван Сергійович
Нolubenko, Anna
Голубенко, Анна Анатоліївна
Keywords: gas blower unit;газо-дуттьовий вузол;gas generator;газогенератор;gasification chamber;камера газифікації;reaction zone;реакційна зона;oxidation;окислення;reduction;відновлення;synthesis gas;синтез-газ
Issue Date: 31-Aug-2022
Publisher: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies
Citation: Golub G., Tsyvenkova N., Golub V., Chuba V., Omarov I., Holubenko A., Determining the effect of the structural and technological parameters of a gas blower unit on the air flow distribution in a gas generator (August 31, 2022). Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (8 (118), 29–43. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.263436.
Abstract: The object of this study is the structural and technological parameters of the gas blower unit in the gasification chamber of a gas generator. The task to enable uniform distribution of air masses in the gas generator has been solved using the ANSYS Fluent software. The study is based on a simulation of the movement of air flows in the characteristic cross-sections of the gas generator, in particular the cross-section of the gasification chamber at the border of the oxidation and reduction zones. Seven structures of the gas blower unit were analyzed, the effectiveness of which was determined by the coefficient of variation. The most effective was the design whose value of the coefficient of variation is the smallest and equal to 93 %. At the same time, the total area of zones with no movement of air masses, that is, the absence of a gasification process, does not exceed 12 % of the total cross-sectional area of the gas generator. The speed of air masses at the boundary of the oxidation and reduction zones is aligned in the entire cross-section of the chamber and is V ≈ 4.5 m/s. The average value of the vertical component of the speed of air masses in the cross-section at the inlet to the recovery zone of the gasification chamber is V ≈ 0.6 m/s. Under such conditions, the production of synthesis gas of high calorific value with the absence of resins, acids, heavy hydrocarbons, and mechanical impurities is ensured. The correspondence of the simulation results with experimental data is confirmed by the coefficient of determination, which amounted to 0.87. The results reported here could be the basis of a modernized methodology for the study of aerodynamic, heat and mass exchange processes that occur during biomass gasification. This would make it possible to define the rational structural and technological parameters of gas generators and improve the efficiency of the gasification process as a whole.
Description: Об’єктом дослідження є конструкційно-технологічні параметри газо-дуттьового вузла камери газифікації газогенератора. Вирішено проблему забезпечення рівномірного розподілу повітряних мас в газогенераторі із застосуванням програми ANSYS Fluent. Дослідження засноване на імітаційному моделюванні руху потоків повітря в характеристичних перерізах газогенератора, зокрема в поперечному перерізі камери газифікації на межі зон окислення і відновлення. Проаналізовано сім конструкцій газо-дуттьового вузла, ефективність яких визначалася коефіцієнтом варіації. Найбільш ефективною виявилася конструкція, значення коефіцієнту варіації якої найменше і рівне 93 %. При цьому загальна площа зон з відсутністю руху повітряних мас, тобто відсутністю процесу газифікації, не перевищує 12 % від загальної площі перерізу газогенератора. Швидкість повітряних мас на межі зон окислення і відновлення вирівняна в усьому поперечному перерізі камери і складає V»4,5 м/с. Усереднене значення вертикальної складової швидкості повітряних мас у перерізі на вході в зону відновлення камери газифікації становить V»0,6 м/с. За таких умов забезпечується виробництво синтез-газу високої теплотворної здатності з відсутністю смол, кислот, важких вуглеводнів і механічних домішок. Відповідність результатів імітаційного моделювання експериментальним даним підтверджена коефіцієнтом детермінації, який склав 0,87. Отримані результати можуть бути покладені в основу осучасненої методології дослідження аеродинамічних, тепло і масообмінних процесів, які протікають під час газифікації біомаси. Це дозволить визначати раціональні конструкційно-технологічні параметри газогенераторів та підвищити ефективність процесу газифікації в цілому.
URI: http://rep.btsau.edu.ua/handle/BNAU/10617
ISSN: 1729-3774
metadata.dc.identifier.udc: 662.659
Appears in Collections:Наукові публікації

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Determining the effect of the structural.pdf1,63 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.