Pārskata periodā tika turpināts darbs pie projekta aktivitātēm, kas saistītas ar granulētu salmu un gāzveida kurināmā (propāns, biogāze) kombinēto degšanas un siltuma ražošanas procesu izpēti, proti, 3., 4.1. un 4.2. aktivitātēm.
Vienkāršākajā variantā matemātiskais modelis apskata pirolīzes procesā izdalītā ūdeņraža un ogļskābās gāzes sadegšanu gaisā. Apskatītās reakcijas ar 6 savienojumiem: H2 + OH → H2O + H, CO + OH → CO2 + H vai pieciem savienojumiem: 2 H2 + O2 → 2 H2O, 2 CO + O2 → 2 CO2 tiek modelētas ar attiecīgi 6 vai 5 nelineāru advekcijas-difūzijas-reakcijas vienādojumu sistēmu, kas nelineāri mijiedarbojas ar Eilera gāzes dinamikas vienādojumiem un siltuma vadīšanas vienādojumu. Šie nestacionārie vienādojumi divās telpas dimensijās ar vai bez virpuļplūsmas komponentes tiek skaitliski risināti ar projekta ietvaros izstrādātām MATLAB programmām. Pilnā trīs telpas dimensiju versija tiek risināta, lietojot ANSYS programmu paketi.
Trešās aktivitātes ietvaros turpināts pētīt salmu granulu degšanas procesu, pievadot papildus gāzveida kurināmo (propāns, biogāze). Demonstrēts, ka ar papildus gāzveida kurināmā pievades palīdzību ir iespējams uzlabot dažādus svarīgus degšanas zonas raksturlielumus, piemēram, paaugstināt liesmas maksimālo temperatūru, samazināt kaitīgo izmešu (slāpekļa oksīdu) saturu. Simulācijas rāda, ka dotam granulēto salmu kurināmā daudzumam eksistē optimāls gāzveida kurināmā pievades ātrums (litros minūtē), kuru pārsniedzot, degšanas zonas rakstulielumi pasliktinās. Rezultāti kvalitatīvi sakrīt ar šī projekta ietvaros veiktajos fizikālos eksperimentos novērotajiem rezultātiem. Iegūt 2D modeļa simulāciju rezultātu kvantitatīvu sakritību ar fizisko eksperimentu rezultātiem plašā parametru diapozonā neizdodas; tam būtu nepieciešams modeļos iekļaut papildus faktorus.
Ceturtās aktivitātes apakšpunkta 4.1. (salmu un gāzveida kurināmā degšanas procesa elektrodinamiskā kontrole) ietvaros izstrādātie matemātiskie modeļi izstrādāti uz 3. punkta modeļu pamata. Papildus pievienots ārējais elektriskais lauks ar maināmu potenciālu; modelēšanā tiek pieņemts, ka jonu mobilitāte ir konstanta. Tika veiktas simulācijas situācijā, kad degšanas zonā ievadīts elektrods, un tika pētīta degšanas zonas būtisko raksturlielumu atkarība no elektroda potenciāla un degšanas kameras sienas potenciāla starpības. Simulācijas rāda, ka arī te ir optimālā sprieguma starpība, kas optimizē noteiktus raksturlielumus, piemēram, liesmas maksimālo temperatūru.
4.2. aktivitātes virzienā (elektrodinamiskās kontroles viedā vadība) jākonstatē, ka simulācijas un fizikālā eksperimenta rezultātu sakritība ir drīzāk kvalitatīva, nekā kvantitatīva.
Sagatavotas tēzes referātiem starptautiskās zinātniskās konferencēs Mathematical Modeling and Analysis un Engineering for Rural Development.
Informācija ievietota 29.03.2019.