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Erschienen in:

2021 | OriginalPaper | Buchkapitel

Complex Studies of the Innovative Vortex Burner Device with Optimization of Design

verfasst von : Askar Baubek, Alexandra Atyaksheva, Mikhail Zhumagulov, Nurlan Kartjanov, Inna Plotnikova, Nataliya Chicherina

Erschienen in: Progress in Material Science and Engineering

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

This article dwells on the scientific study of the vortical device for the efficient combustion of fossil fuels. The innovative burner device under investigation is based on principal of vortical motion of fuel air mixture. There is a precombustion chamber, where inflammation and partial combustion of the swirling flow takes place. Mathematical model has been developed and discussed in the article too, which enables to calculate the distribution of the tangential speed of the swirling flow, the distribution of the angular velocity, static pressure drop, and air resistance loss in the space of the vortical burner chamber (precombustion). The article also describes experiment on defining the geometric dimensioning of the burner discharge nozzle in relation to a combustion chamber. During the experiment, the exhaust nozzle was moved into the chamber. The recommended degree of deepening is 47–50% of the total length of the precombustion chamber.

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Surzhikov, A.P., Frangulyan, T.S., Ghyngazov, S.A., Lysenko, E.N.: Investigation of oxidation processes in non-stoichiometric lithium-titanium ferrites using TG analysis. J. Therm. Anal. Calorim. 102(3), 883–887 (2010). https://doi.org/10.1007/s10973-010-0912-8CrossRef

Jenkins, B., Mullinger, P.: Industrial and Process Furnaces: Principles, Design and Operation, 2nd edn. Elsevier, Oxford (2014)

Grishin, A.M., Matvienko, O.V.: Numerical investigation of the formation of a convective column and a fire tornado by forest fires. J. Eng. Phys. Thermophy. 87(5), 1080–1093 (2014). https://doi.org/10.1007/s10891-014-1110-5CrossRef

Beer, J. M., Chiger, N. A.: Combustion Aerodynamics. Krieger Pub Co, USA (1983)

Alekseenko, S.V., Kuibin, P.A., Okulov, V.L.: Theory of concentrated vortices. An introduction. Springer, Berlin (2007)

Shtym, K.A., Solov’eva, T.A.: Conversion of KVGM-100-150 boilers to cyclone-swirl burning of gas. Ther. Eng. 62(3), 202–207 (2015). https://doi.org/10.1134/S0040601515020093

Bengtsson, L., Lighthill, J.: Intense Atmospheric Vortices. Springer, Berlin (1982)CrossRef

Piquet, J.: Turbulent Flows: Models and Physics. Springer, Berlin (1999)CrossRef

Nizhegorodov, A.I., Gavrilin, A.N., Moyzes, B.B.: Application and production technology of thermal activation products of serpentine minerals from industrial wastes. Bull. Tomsk Polytech. Univ. Geo Assets Eng. 329(5), 67–75 (2018)

10.

Ievlev, V.M.: Numerical Simulation of Turbulent Flows. Science, Moscow (1990)MATH

11.

Kireev, V.I., Volnovsky, A.S.: Numerical Simulation of Gasdynamic Flows. Publishing house of MEI, Moscow (1991)

12.

Grishin, A.M., Matvienko, O.V., Rudi, Y.A.: Mathematical modeling of gas combustion in a twisted jet and of the formation of a fiery whirlwind. J. Eng. Phys. Thermophy. 82(5), 906–913 (2009). https://doi.org/10.1007/s10891-009-0278-6CrossRef

13.

Matvienko, O.V., Fil’kov, A.I., Grishin, A.M.: Computational investigation of the transport of burning particles. J. Eng. Phys. Thermophy. 89(5), 1315–1324 (2016). https://doi.org/10.1007/s10891-016-1494-5

14.

Kim, M., Oh, J., Lee, C.: Study on combustion and emission characteristics of marine diesel oil and water-in-oil emulsified marine diesel oil. Energies 11(7), 1830 (2018). https://doi.org/10.3390/en11071830CrossRef

15.

Menter, F.R.: Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications. AIAA J. 32(8), 1598–1605 (1994). https://doi.org/10.2514/3.12149CrossRef

16.

Baubek, A., Zhumagulov, M., Kartjanov, N., Sadykova, S., Arpabekov, M.: Experimental test of water-oil emulsion combustion. E3S Web Conf. 178, 01012 (2020). https://doi.org/10.1051/e3sconf/202017801012

17.

Baubek, A., Baubek, N.: Patent for the utility model of the Russian Federation No. 128284 (2012)

18.

Baubek, A., Baubek, N.: Device for burning fuel. European Patent 2864700

19.

Van Doormal, J.P., Raithby, G.D.: Enhancements of the simple method for predicting incompressible fluid flows. Numer. Heat Transf. 7(2), 147–163 (1984). https://doi.org/10.1080/01495728408961817CrossRefMATH

20.

Ganapathy, V.: Industrial Boilers and Heat Recovery Steam Generators: Design, Applications, and Calculations: Design, Applications and Calculations Kindle Edition. Dekker, New York (2007)

21.

Surzhikov, A.P., Frangylyan, T.S., Ghyngazov, S.A.: A dilatometric study of the effect of pressing on the kinetics of compression of ultrafine zirconium doxide powders under thermal annealing. Russ. Phys. J. 55(4), 345–352 (2012). https://doi.org/10.1007/s11182-012-9818-1CrossRef

22.

Steam boilers (care and operation) a practical guide to the care and operation of superheaters, feed-water heaters, stokers, and other boiler accessories: and the efficient handling of steam boilers. American Technical Society, US (2017)

23.

Alahmer, A., Yamin, J., Sakhrieh, A., Hamdan, M.A.: Engine performance using emulsified diesel fuel. Energy Convers. Manag. 51(8), 1708–1713 (2010). https://doi.org/10.1016/j.enconman.2009.11.044CrossRef

Titel: Complex Studies of the Innovative Vortex Burner Device with Optimization of Design
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Nurlan Kartjanov
Inna Plotnikova
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Buch: Progress in Material Science and Engineering
Print ISBN: 978-3-030-68102-9

Electronic ISBN: 978-3-030-68103-6

Copyright-Jahr: 2021
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-68103-6_13

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