В камере сжигания угольного порошка процесс теплопередачи в основном определяется излучением, и по мере увеличения размеров камеры излучательный вклад частиц угольного порошка становится более заметным. Следует отметить, что степень сгорания частиц оказывает важное влияние на их излучательные свойства, но большинство существующих численных исследований часто игнорируют этот эффект, принимая эмиссионную способность и коэффициент рассеяния частиц за константы. В связи с этим на примере сверхкритической контурной топки мощностью 600 МВт проведено исследование с использованием вычислительной гидродинамики (CFD) для сравнения влияния трех моделей излучательных свойств на предсказания теплопереноса за счет излучения, включая постоянную модель (константные эмиссионная способность и коэффициент рассеяния), линейную модель (линейная зависимость излучательных свойств от степени сгорания частиц) и модель среднего по Планку коэффициента (на основе среднего коэффициента эмиссии и рассеяния по Планку). Результаты показали, что по сравнению с учетом излучения как газа, так и частиц, игнорирование излучения частиц приводит к переоценке максимальной температуры в камере примерно на 300 К. При учете излучения частиц по сравнению с моделью среднего по Планку коэффициента постоянная модель занижает оценку теплопередачи на спиральной мембранной стенке в области горелки примерно на 9% и пиковое среднее значение плотности теплового потока по поверхности стены примерно на 12,5%, тогда как линейная модель переоценивает этот пик. Полученные результаты могут служить ориентиром для разумного выбора модели излучательных свойств в численном моделировании сжигания угольного порошка.

сжигание угольного порошка; численное моделирование горения; теплоперенос излучения; излучательные свойства частиц