Przepływ ze spalaniem

W tym rozdziale postaramy się szczególnie omówić możliwości obliczeń procesów spalania za pomocą pakietu programów MultiFlower. Dla tegoż przykładu postępujemy dokładnie tak samo jak poprzednio. Różnica polega jedynie na tym, iż w KATALOGU_GŁÓWNYM\KP\FLOWER\-K.S.C. znajduje się procedura o nazwie blockfun.for, w której obliczane są współczynniki członów źródłowych wynikających z uwzględniania reakcji chemicznych.
Musimy w procedurze tej ,,odznaczyć'' współczynniki Rp ,tak by obliczane były człony źródłowe. Pokażemy odznaczoną część tejże procedury:

c O2  1               
c           if(T_rp.gt.600.0) then
             Rp=-1.5*r1-0.5*r2  !-0.5*r2+0.5*r3-r4-r5	            
c          else
c            Rp=0.	
c          endif
        case(6)
c CH4   2    
c         if(T_rp.gt.600.0) then
             Rp=-r1	            
c          else
c            Rp=0.	
c          endif

        case(7)
c CO   3   
c	if(T_rp.gt.600.0) then
             Rp=r1-r2!+r3-r2
c          else
c            Rp=0.	
c          endif
             
        case(8)
c H2O  4   
c            if(T_rp.gt.600.0) then
             Rp=2.0*r1	            
c          else
c            Rp=0.	
c          endif
       case(9)
c CO2  5     
c	if(T_rp.gt.600.0) then
             Rp=r2
c          else
c            Rp=0.	
c          endif

       case(10)
c NO   6         
c	if(T_rp.gt.600.0) then
c              Rp=2.0*r4+2.0*r5
c          else
            Rp=0.	
c          endif
                    

        case(11)
c N2   7    
c             if(T_rp.gt.600.0) then
c             Rp=-r4-r5	            
c          else
            Rp=0.	
c          endif   
        case(12)
c M    8   
             Rp=0. 	    
        end select

        return
        end

Możemy używać modeli spalania w postaci:
Drewer i Glassman (1973)

$$\begin{array}{cc} CH_4 +\frac{2}{3}O_2 \Rightarrow CO+2H_2O ... ...frac{-21641}{T}\right)[CO][H_2O]^{0.5}[O_2]^{0.25} \end{array}$$ (8.1)

Purkashanian i Williams (1993)

$$\begin{array}{cc} CH_4 +\frac{2}{3}O_2 \Rightarrow CO+2H_2O ... ...}\exp\left( \frac{-12019}{T}\right)[CO]^1[O_2]^{1} \end{array}$$ (8.2)

Jones i Lindstedt (1988)

$$\begin{array}{cc} CH_4 +\frac{1}{2}O_2 \Rightarrow CO+2H & R... ...ft( \frac{-30131}{T}\right)[H_2]^{0.25}[O_2]^{1.5} \end{array}$$ (8.3)

Westbrook i Drver (1984)

$$\begin{array}{cc} CH_4 +\frac{3}{2}O_2 \Rightarrow CO+2H_2O ... ...^{8.7}\exp\left( \frac{-20131}{T}\right)[CO_2]^{1} \end{array}$$ (8.4)

Oraz wiele innych modeli uwzględniających np. produkcję $NO_x\--$ów Spróbujmy wprowadzić poniższe dane. Geometria:

linia 1

linia 2

linia 3

x	y
0.00000	12.00000
0.00000	6.00000
0.00000	4.00000
0.00000	1.00000
0.00000	-1.00000
0.00000	-4.00000
0.00000	-6.00000
0.00000	-12.00000

x	y
40.00000	12.00000
40.00000	6.00000
40.00000	4.00000
40.00000	1.00000
40.00000	-1.00000
40.00000	-4.00000
40.00000	-6.00000
40.00000	-12.00000

x	y
0.00000	12.00000
40.00000	12.00000

linia 4

linia 5

linia 6

x	y
0.00000	-12.00000
40.00000	-12.00000

x	y
0.00000	-6.00000
40.00000	-6.00000

x	y
0.00000	-4.00000
40.00000	-4.00000

linia 7

linia 8

linia 9

x	y
0.00000	-1.00000
40.00000	-1.00000

x	y
0.00000	1.00000
40.00000	1.00000

x	y
0.00000	4.00000
40.00000	4.00000

linia 10

x	y
0.00000	6.00000
40.00000	6.00000

Warunki brzegowe:

Curent link	link	line of link	initial point	last point
1	Inlet	1	2	3
2	Inlet	1	4	5
3	Inlet	1	6	7
4	Exit	2	1	2
5	Free	5	1	2
6	Free	6	1	2
7	Free	7	1	2
8	Free	8	1	2
9	Free	9	1	2
10	Free	10	1	2
11	Exit	2	2	3
12	Exit	2	3	4
13	Exit	2	4	5
14	Exit	2	5	6
15	Exit	2	6	7
16	Exit	2	7	8

Obszary :

Obszar 1	Nl	Nb	Ne
1-2	1	2	1
2-3	3	1	2
4-3	2	2	1
1-4	10	1	2

Obszar 2	Nl	Nb	Ne
1-2	1	3	2
2-3	10	1	2
4-3	2	3	2
1-4	9	1	2

Obszar 3	Nl	Nb	Ne
1-2	1	4	3
2-3	9	1	2
4-3	2	4	3
1-4	8	1	2

Obszar 4	Nl	Nb	Ne
1-2	1	5	4
2-3	8	1	2
4-3	2	5	4
1-4	7	1	2

Obszar 5	Nl	Nb	Ne
1-2	1	6	5
2-3	7	1	2
4-3	2	6	5
1-4	6	1	2

Obszar 6	Nl	Nb	Ne
1-2	1	7	6
2-3	6	1	2
4-3	2	7	6
1-4	5	1	2

Obszar 7	Nl	Nb	Ne
1-2	1	8	7
2-3	5	1	2
4-3	2	8	7
1-4	4	1	2

Siatka obliczeniowa:

1	120
2	20
3	12
4	20
5	12
6	20
7	12
8	20

Dla tak postawionego zagadnienia uzyskaliśmy wyniki:

Rysunek: Koncentracja CO

Rysunek: Koncentracja H$_{2}$O.

Rysunek: Koncentracja O$_2$.

Rysunek: Gęstość.