Zbornik radova Koridor 10 - Kirilo SaviÄ

More documents

Recommendations

Info

3rd International Scientific and Professional Conference CORRIDOR 10 - a sustainable way of integrations bazena dominantan pravac vetra je jug-jugoistok i jugoistok, a zatim vetrovi zapadnog i zapadnoseverozapadnog pravca. Ulazni podaci za numeričku simulaciju, definisani su na osnovu ruže vetrova i merenja njihovih intenziteta, koja je izvršio Hidrometerološki zavod Srbije u Beogradu u periodu od 2000. do 2009. godine [2]. Zbog položaja dimnjaka termoelektrane i mogući uticaj zagađenja na muzej Viminacijum, za numeričke simulacije je odabran zapadni vetar, brzine 4 m/s, i severozapadni maksimalne brzine 9 m/s i za uslove umereno stabilne atmosfere [2]. Slika 1. Mapa terena oko termoelektrane Kostolac B sa objektima: dimnjak termoelektrane i muzej Viminacijum, pogled odozgo [Google mapa] Brzina i temperatura dimnih gasova na izlazu, izračunati su na osnovu merenja prikazanih u ref. [3,4,6], i iznose je 19,1 m/s i 443 K. Analizirane su masene koncentracije svih konstituenata, koji se nalaze u sastavu dimnih gasova, ali će u ovom radu biti razmatrane samo masene koncentracije sumpordioksida i ugljendioksida. Putanje i brzina različitih zagađujućih tvari su identični, jedina razlika je vrednost njihovih masenih koncentracija. 3. POSTUPAK NUMERIČKOG MODELIRANJA Prvi korak u numeričkom modeliranju strujanja obuhvata generisanje geometrije i generisanje mreže. Zatim se definišu parametri potrebni za numeričku simulaciju: - definisanje modela transporta višekomponentne mešavine; - definisanje modela turbulencije; - definisanje graničnih uslova; - izbor reda tačnosti numeričke diskretizacije; - inicijalizaciju strujnog polja; - praćenje konvergencije rešenja; - postprocesiranje i analizu dobijenih rezultata. Generisanje geometrije počinje sa izborom domena. Razmatrani domen ima dužinu 6000 m u pravcu istok-zapad i 5000 m u pravcu sever-jug. Visina domena je 1000 m. Geometrija tla je generisana na osnovu rasterske karte i digitalnog modela terena, za područje oko termoelektrane Kostolac B, Belgrade, 2012 303
3rd International Scientific and Professional Conference CORRIDOR 10 - a sustainable way of integrations površine 30 km 2 [1]. Visina dimnjaka je 250 m, sa izlaznim prečnikom 9.8 m. Numerička simulacija širenja aerozagađenja iz termoelektrane Kostolac B je izvedena na objektu Viminacijum-muzej 60 x 60 x 2 m, slika 1. 3.1 Definisanje modela transporta višekomponentne mešavine Za numeričku simulaciju širenja dimnog gasa i štetnih materija iz dimnjaka termoelektrane, korišćena je opcija kojom se modelira transport višekomponentne mešavine gasovitih elemenata i jedinjenja. S obzirom da se razmatra strujanje i promena koncentracije gasova nakon izlaska iz dimnjaka, problem je pojednostavljen jer nema hemijskih reakcija i njihove interakcije sa turbulencijom. Veoma je važno da se definišu fizička svojstva mešavine pre nego se definišu svojstva konstituivnih sastojaka, jer mogu zavisiti od metode koja je korišćena pri definisanju osobina mešavine. Fizičke osobine mešavine koje se definišu su: gustina preko zakona promene stanja ili kao funkcija sastava, viskoznost kao funkcija sastava, specifična toplota i termička provodljivost kao funkcije sastava, koeficijent difuzije mase i Šmitov broj od kojih zavisi difuzioni fluks mase. Za svaku komponentu mešavine moraju se definisati: molarna masa, entalpija formiranja, viskoznost ako je viskoznost mešavine definisana kao funkcija sastava, specifična toplota i termička provodljivost ako su ove osobine mešavine definisane kao funkcije sastava [8]. 3.2 Definisanje modela turbulencije Za opisivanje efekata turbulentnih fluktuacija brzine i skalarnih veličina, korišćen je standardni k-ε model, u kome se turbulentna viskoznost određuje preko kinetičke energije i disipacije turbulentnih fluktuacija. Na osnovu ovako izračunate turbulentne viskoznosti izračunavaju se turbulentni naponi, uvodeći pretpostavku Busineska, da je izraz za turbulentne napone sličan onom za napone u laminarnom strujanju, a da umesto dinamičke viskoznosti stoji turbulentna viskoznost. Turbulentni naponi se dalje koriste u jednačinama promene količine kretanja i energije. 3.3 Definisanje graničnih uslova Na ulazu u numerički domen definisana je brzina vetra. Korišćen je logaritamski profil brzine vetra, koji uzima u obzir uticaj graničnog sloja usled prisustva tla. Kod log profila kinetička energija i disipacija turbulencije se menjaju sa visinom. Na izlazu iz dimnjaka, specificiraju se masene koncentracije svih sastojaka višekomponentne mešavine, njena brzina i temperatura. Na izlaznoj granici numeričkog domena definisana je vrednost statičkog pritiska, koji je jednak pritisku okoline. Na ovoj granici definišu se i vrednosti masenih koncentracija sastojaka mešavine za slučaj da se javi povratno strujanje u početnoj fazi numeričke simulacije. Na čvrstim površinama (zidovima) za globalno strujanje, definišu se brzina i termalni granični uslovi. Za brzinu se standardno uzima da nema klizanja, odnosno da je relativna brzina između zidova i fluidnih delića u kontaktu sa njima, jednaka nuli. U razmatranom modelu sve čvrste površine (tlo, dimnjak i druge građevine) su nepokretne, pa je apsolutna brzina fluidnih delića na njima jednaka nuli. Za sve sastojke mešavine uzima se da je gradijent koncentracije u pravcu normale na čvrstu površinu jednak nuli, odnosno taj uslov znači da je fluks svih sastojaka mešavine kroz čvrstu površinu jednak nuli. Za termalne granične uslove na čvrstim površinama uzeti su adijabatski uslovi, odnosno da nema razmene toplote između zida i fluida, što je dovoljno tačno za razmatrano strujanje [5,7,9,10,11]. Belgrade, 2012 304
Page 1 and 2:
3rd International Scientific and Pr
Page 3 and 4:
Page 5 and 6:
Page 7 and 8:
Page 9 and 10:
Page 11 and 12:
Page 13 and 14:
Page 15 and 16:
Page 17 and 18:
Page 19 and 20:
Page 21 and 22:
Page 23 and 24:
Page 25 and 26:
Page 27 and 28:
Page 29 and 30:
Page 31 and 32:
Page 33 and 34:
Page 35 and 36:
Page 37 and 38:
Page 39 and 40:
Page 41 and 42:
Page 43 and 44:
Page 45 and 46:
Page 47 and 48:
Page 49 and 50:
Page 51 and 52:
Page 53 and 54:
Page 55 and 56:
Page 57 and 58:
Page 59 and 60:
Page 61 and 62:
Page 63 and 64:
Page 65 and 66:
Page 67 and 68:
Page 69 and 70:
Page 71 and 72:
Page 73 and 74:
Page 75 and 76:
Page 77 and 78:
Page 79 and 80:
Page 81 and 82:
Page 83 and 84:
Page 85 and 86:
Page 87 and 88:
Page 89 and 90:
Page 91 and 92:
Page 93 and 94:
Page 95 and 96:
Page 97 and 98:
Page 99 and 100:
Page 101 and 102:
Page 103 and 104:
Page 105 and 106:
Page 107 and 108:
Page 109 and 110:
Page 111 and 112:
Page 113 and 114:
Page 115 and 116:
Page 117 and 118:
Page 119 and 120:
Page 121 and 122:
Page 123 and 124:
Page 125 and 126:
Page 127 and 128:
Page 129 and 130:
Page 131 and 132:
Page 133 and 134:
Page 135 and 136:
Page 137 and 138:
Page 139 and 140:
Page 141 and 142:
Page 143 and 144:
Page 145 and 146:
Page 147 and 148:
Page 149 and 150:
Page 151 and 152:
Page 153 and 154:
Page 155 and 156:
Page 157 and 158:
Page 159 and 160:
Page 161 and 162:
Page 163 and 164:
Page 165 and 166:
Page 167 and 168:
Page 169 and 170:
Page 171 and 172:
Page 173 and 174:
Page 175 and 176:
Page 177 and 178:
Page 179 and 180:
Page 181 and 182:
Page 183 and 184:
Page 185 and 186:
Page 187 and 188:
Page 189 and 190:
Page 191 and 192:
Page 193 and 194:
Page 195 and 196:
Page 197 and 198:
Page 199 and 200:
Page 201 and 202:
Page 203 and 204:
Page 205 and 206:
Page 207 and 208:
Page 209 and 210:
Page 211 and 212:
Page 213 and 214:
Page 215 and 216:
Page 217 and 218:
Page 219 and 220:
Page 221 and 222:
Page 223 and 224:
Page 225 and 226:
Page 227 and 228:
Page 229 and 230:
Page 231 and 232:
Page 233 and 234:
Page 235 and 236:
Page 237 and 238:
Page 239 and 240:
Page 241 and 242:
Page 243 and 244:
Page 245 and 246:
Page 247 and 248:
Page 249 and 250:
Page 251 and 252:
Page 253 and 254:
Page 255 and 256:
Page 257 and 258:
Page 259 and 260:
Page 261 and 262: 3rd International Scientific and Pr
Page 305 and 306: R [m] V [km/h] n n [mm] 3rd Interna
Page 307 and 308: QNx [%] QNx [%] 3rd International S
Page 311: 3rd International Scientific and Pr
Page 325: 3rd International Scientific and Pr
show all

Zbornik radova Koridor 10 - Kirilo SaviÄ

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?

Zbornik radova Koridor 10 - Kirilo SaviÄ