Numeričko modeliranje rasprostiranja dimnih plinova iz zamjenskog dimnjaka TE Plomin

Znanstvena studija je napravljena prema projektnom zadatku koji je definirao V. Jelavić, dipl. ing. Zadatak je bio provesti simulacije 3D strujanja dimnih plinova iz privremenog dimnjaka za TE Plomin 2 za različite uvjete u atmosferi.

Geometrija i lokacija privremenog dimnjaka kao i rubni uvijeti za simulacije strujanja definirani su projektnim zadatkom.

Predložena je rekonstrukcija postojećeg dimnjaka TE Plomin 2 na način da postojeći dimnjak postane zajednički dimnjak za TE Plomin 2 i novi blok C-500. Tijekom rekonstrukcije predlaže se izgradnja privremenog dimnjaka u neposrednoj blizini postojećeg dimnjaka.

Numeričkim simulacijama potrebno je analizirati disperziju polutanata iz dimnih plinova ispuštenih iz zamjenskog dimnjaka, te termički utjecaj ispusta na postojeći, visoki dimnjak.

Simulacije su provedene za sljedeće scenarije:
• Scenarij 1 – pomoćni dimnjak uz 340-metarski dimnjak
• Scenarij 2 – pomoćni dimnjak pričvršćen za 340-metarski dimnjak
• Scenarij 3 – pomoćni dimnjak bez 340-metarskog dimnjaka

Za svaki scenarij provedene su simulacije za 4 tipične atmosfere, za svaku s 2 različita (suprotna) smjera vjetra. Ukupno je izrađeno 8 simulacija za svaki scenarij.

U izradi 3D digitalnog modela morskog dna i terena u užem krugu Plominskog zaljeva korišteni su podaci digitalnog modela reljefa Državne geodetske uprave ustupljeni od strane Ekonerg d.o.o. te kopija katastarskog plana TE Plomin izrađenog od strane GIS SAT d.o.o. Pula. Za definiranje geometrije tla korišteni su elevacijski podaci digitalnog modela reljefa izrađenog od strane Državne geodetske uprave kodirani u Gauss-Krueger koordinatnom sustavu, Transverse Mercator projekcija, Hermannskogel datum, elipsoid Bessel 1841, 5. zona E13°30'-E16°30'.

Pomoću navedenih podataka izrađena je dvodimenzionalna numerička mreža koja je omogućila izradu trodimenzionalnog modela reljefa zadovoljavajuće točnosti. Za potrebe simulacije utjecaja u domeni je konstruirana geometrija najvažnijih elemenata termoelektrane Plomin, te geometrija dimnjaka TE Plomin 1, dimnjaka TE Plomin 2, privremenog dimnjaka TE Plomin 2. Podaci o lokacijama postojećih građevina TE Plomin 1 i 2 preuzeti su iz katastarskog plana TE Plomin izrađenog od strane GIS SAT d.o.o. Pula.
Dimenzije konačne domene su 2000 x 2000 x 1000 m.

Za umrežavanje domene odabrana je nestrukturirana mreža trodimenzionalnih elemenata oblika tetraedra. Za izradu simulacija inicijalno je korištena mreža gustoće 464 632 ćelije, približnog volumena 3,73*10^6 m3.Gustoća i struktura korištene numeričke mreže omogućava dobivanje konzistentnih rezultata primjenjenog matematičkog modela.

Za izradu simulacija rasprostiranja dimnih plinova korišten je matematički model strujanja fluida baziran na 3D Navier-Stokesovim jednadžbama, jednadžbi kontinuiteta i energetskoj jednadžbi, te upotpunjen mixture modelom za modeliranje rasprostiranja pojedinih komponenti u smjesi plinova. Primjenjeni matematički model implementiran je u računalni program CFX.

Provedene simulacije 3D strujanja dimnih plinova iz privremenog dimnjaka za TE Plomin 2 za različite uvjete u atmosferi omogućuju kvalitetnu analizu utjecaja dimnih plinova na okoliš.

Copyright 2013 - Department of Fluid Mechanics and Computational Engineering