Специалистами «ПЛМ Урал» было произведено моделирование паровоздушного факела градирни для ООО "Амурский ГХК"

Специалистами группы компаний «ПЛМ Урал» было произведено моделирование паровоздушного факела градирни Амурского ГХК, крупнейшего предприятия по производству полиэтилена и полипропилена востребованных на российском и мировом рынках марок, проект строительства которого реализует СИБУР в Амурской области. Цель расчета – анализ проекта размещения градирни и рисков обледенения объектов и сооружений вблизи градирни.

На основании чертежей градирни, плана предприятия и трехмерных моделей зданий и сооружений в программе ANSYS SpaceClaim была построена геометрия расчетной области. Сетка использовалась полиэдрическая с построением призматических слоев на стенках (с использованием Fluent Meshing). Расчеты были проведены в решателе ANSYS Fluent.

Исследовалось турбулентное многофазное многокомпонентное течение гомогенной смеси воздуха и пара с учетом траекторий частиц капель воды в стационарной постановке. Оценивался тепло и массообмен капель воды с сопутствующими процессами испарения, коагуляции и кристаллизации.

Для оценки воздействия градирни на окружающую среду необходимо учитывать взаимодействие крупных капель из градирни и мелких капель тумана от паровоздушного факела с землёй. Также необходимо учитывать загрязнение капель солями и возможность их кристаллизации при отрицательных температурах. Эти задачи являются нетривиальными и их точный учет потребовал разработку и введение пользовательских функций с использованием модели Лагранжевого трэкинга частиц (DPM).

В ходе численного моделирования были получены трехмерные поля газодинамических параметров, выпадения воды в жидкой и твердой фазах на поверхностях зданий и сооружений. Моделирование показало, какое расположение градирни является наиболее оптимальным с точки зрения обледенения. Градирня в данном расположении оказывает меньшее негативное влияние на территорию комплекса, поскольку в таком случае выпадает меньше росы и переохлаждённых капель воды, а значит, образуется меньше инея и льда. На основании расчетов предложены рекомендации по наиболее безопасной эксплуатации градирни с точки зрения обледенения соседних зданий и сооружений.