Numerical analysis of ammonia and hydrogen combustion furnaces
Authors:Tsukasa Hori
Affiliation:Graduate School of Engineering, The University of Osaka
Abstract:近年,燃焼過程からの二酸化炭素排出削減の観点から,アンモニアや水素などのカーボンフリー燃料の利用が注目されている.本研究では,アンモニアおよび水素燃焼を適用した燃焼炉から排出されるNOや未燃燃料の予測を目的とし,燃料の素反応を考慮した数値解析ソルバを開発している.これまで,MPIとOpenMPによるハイブリッド並列化に加え,ダイナミック・ロードバランシングおよび高速ODEソルバの導入により,計算時間の大幅な短縮を実現した.加えて,輻射モデルおよび固体-流体熱連成解析を組み込むことで,1MW級の大型燃焼炉の数値解析を可能とした.
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(Journal paper)
- Yinan Yang, Tsukasa Hori, Shinya Sawada, Fumiteru Akamatsu, "Accurate and rapid reactive flow simulations using dynamic load balancing and sparse analytical Jacobian approach", Physics of Fluids, 36(8), Aug.2024
- Yinan Yang, Tsukasa Hori, Shinya Sawada, Fumiteru Akamatsu, "Numerical investigation on the effects of air-staged strategy and ammonia co-firing ratios on NO emission characteristics using the Conjugate heat transfer method", Fuel, 368, 131591-131591, May.2024
- Yinan Yang, Tsukasa Hori, Shinya Sawada, Fumiteru Akamatsu, "Toward the Development of Low-NO Ammonia Cofiring Furnaces: Numerical Investigation into the Secondary Injection System Using the Conjugate Heat Transfer Method", Energy & Fuels, 38(11), May. 2024
Posted : March 31,2025