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48
49
50
51
52
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54
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56
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59
60
61
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63
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70
71
72
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74
75
76
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81
82
83
84
85
86
87
88
89
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98
99
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! This file is part of Code_Saturne, a general-purpose CFD tool.
!
! Copyright (C) 1998-2011 EDF S.A.
!
! This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under
! the terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
! Foundation; either version 2 of the License, or (at your option) any later
! version.
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! This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
! ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS
! FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License for more
! details.
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! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
! this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin
! Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
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! Module for pulverized coal combustion
module cpincl
!=============================================================================
use ppppar
use ppthch
!=============================================================================
!--> POINTEURS VARIABLES COMBUSTION CHARBON PULVERISE cpincl, ppincl
! -------voir ppppar
! NCHARM --> Nombre maximal de charbons
! NCPCMX --> Nombre maximal de classes par charbon
! NCLCPM --> Nombre total de classes
!
! INTEGER NCHARM , NCPCMX , NCLCPM
! PARAMETER (NCHARM=3, NCPCMX=10, NCLCPM=NCHARM*NCPCMX)
! ------
! EPSICP : Precision pour les tests
double precision epsicp
parameter ( epsicp = 1.d-8 )
!--> DONNEES RELATIVES AU CHARBON
! NCHARB --> Nombre de charbons
integer, save :: ncharb
! ---- PAR CHARBON (grandeurs fournies)
! - Distribution granulometrique
! NCLPCH(CH) --> Nombre de classes par charbon
integer, save :: nclpch(ncharm)
! - Proprietes sur charbon sec
! CCH(CH) --> Composition elementaire en C, H, O , S , N sur sec (%)
! HCH(CH) du charbon
! OCH(CH)
! SCH(CH)
! NCH(CH)
! ALPHA(CH) --> Composition du charbon reactif
! BETA(CH) sous la forme CH(ALPHA)O(BETA)S(GAMMA)
! GAMMA(CH) ALPHA(CH) = HCH(CH)/CCH(CH)
! OMEGA(CH) BETA (CH) = OCH(CH)/CCH(CH)
! TETA (CH) = SCH(CH)/CCH(CH)
! OMEGA(CH) = NCH(CH)/CCH(CH)
! ALPHAM --> ALPHA moyen
! BETAM --> BETA moyen
! TETAM --> TETA moyen
! OMEGAM --> OMEGA moyen
! PCICH(CH) --> PCI (J/kg) charbon
! RHO0CH(CH) --> Masse volumique initiale (kg/m3)
! - Proprietes sur charbon sec du coke
! CCK(CH) --> Composition elementaire en C, H, O , S , N sur sec (%)
! HCK(CH) du coke
! OCK(CH)
! SCK(CH)
! NCK(CH)
! GAMMA(CH) --> Composition du coke
! DELTA(CH) sous la forme CH(GAMMA)O(DELTA)S(KAPPA)N(ZETA)
! KAPPA(CH) GAMMA(CH) = HCK(CH)/CCK(CH)
! ZETA (CH) DELTA(CH) = OCK(CH)/CCK(CH)
! KAPPA(CH) = SCK(CH)/CCK(CH)
! ZETA(CH) = NCK(CH)/CCK(CH)
! PCICK(CH) --> PCI (J/kg) coke
! RHOCK(CH) --> Masse volumique coke
! - Proprietes sur charbon sec des cendres (ou humide)
! XASHCH(CH) --> Taux de cendre (kg/kg)
! CPASHC(CH) --> CP des cendres (J/kg/K)
! H0ASHC(CH) --> Enthalpie de formation des cendres (J/kg)
! H02CH --> H0 du Charbon
! CPCH --> CP du Charbon
! XWATCH(CH) --> Taux d'humidite (kg/kg)
! CREPN1(2,CH) --> repartition de l'azote en HCN etNo reaction 1
! CREPN2(2,CH) --> repartition de l'azote en HCN etNo reaction 2
double precision, save :: cch (ncharm), hch (ncharm), och (ncharm), &
sch(ncharm) , nch(ncharm), &
alpha (ncharm), beta (ncharm), teta(ncharm) , &
omega(ncharm), &
alpham , betam , tetam , &
omegam , &
pcich (ncharm), rho0ch(ncharm), &
cck (ncharm), hck (ncharm), ock (ncharm), &
sck (ncharm), nck(ncharm), &
gamma (ncharm), delta (ncharm), kappa(ncharm), &
zeta(ncharm), &
rhock (ncharm), pcick (ncharm), &
xashch(ncharm), cpashc(ncharm), &
h0ashc(ncharm), &
h02ch (ncharm), cp2ch (ncharm), &
xwatch(ncharm), cp2wat(ncharm), &
crepn1(2,ncharm),crepn2(2,ncharm)
! - Parametres cinetiques pour la devolatilisation
! (Modele de Kobayashi)
! IY1CH(CH) --> Indicateur : 0 si MVl = {CH4;CO}
! 1 si MVl = {CHz;CO}
! Y1CH(CH) --> Coefficient stoechiometrique (adim)
! calcule si IY1CH = 0 ; donne si IY1CH = 1
! A1CH(CH) --> Facteur pre-exponetielle (1/s)
! E1CH(CH) --> Energie d'activation (J/mol)
! IY2CH(CH) --> Indicateur : 0 si MVL = {C2H4;CO}
! 1 si MVL = {CxHy;CO}
! Y2CH(CH) --> Coefficient stoechiometrique (adim)
! calcule si IY2CH = 0 ; donne si IY2CH = 1
! A2CH(CH) --> Constante preexponetielle (1/s)
! E2CH(CH) --> Energie d'activation (J/mol)
! - Parametres cinetiques pour la combustion heterogene du coke avec O2
! (Modele a sphere retrecissante)
! AHETCH(CH) --> Constante pre-exponentielle (kg/m2/s/atm)
! EHETCH(CH) --> Energie d'activation (kcal/mol)
! IOCHET(CH) --> Ordre de la reaction 0.5 si = 0 1 si = 1
! - Parametres cinetiques pour la combustion heterogene du coke avec CO2
! (Modele a sphere retrecissante)
! AHETC2(CH) --> Constante pre-exponentielle (kg/m2/s/atm)
! EHETC2(CH) --> Energie d'activation (kcal/mol)
! IOETC2(CH) --> Ordre de la reaction 0.5 si = 0 1 si = 1
! - Parametres cinetiques pour la combustion heterogene du coke avec H2O
! (Modele a sphere retrecissante)
! AHETWT(CH) --> Constante pre-exponentielle (kg/m2/s/atm)
! EHETWT(CH) --> Energie d'activation (kcal/mol)
! IOETWT(CH) --> Ordre de la reaction 0.5 si = 0 1 si = 1
integer, save :: iy1ch (ncharm), iy2ch (ncharm)
integer, save :: iochet (ncharm) , ioetc2(ncharm), ioetwt(ncharm)
double precision, save :: y1ch (ncharm), a1ch (ncharm), e1ch (ncharm), &
y2ch (ncharm), a2ch (ncharm), e2ch (ncharm), &
ahetch(ncharm), ehetch(ncharm), &
ahetc2(ncharm), ehetc2(ncharm), &
ahetwt(ncharm), ehetwt(ncharm)
! - Enthalpie du charbon reactif, coke et cendres
! ICH(CH) --> Pointeur dans le tableau EHSOLI pour
! le Charbon Reactif
! ICK(CH) --> Pointeur dans le tableau EHSOLI pour
! le Coke
! IASH(CH) --> Pointeur dans le tableau EHSOLI pour
! les cendres
! IWAT(CH) --> Pointeur dans le tableau EHSOLI pour
! l'humidite
! NSOLID --> Nb constituants solides (Ch.Reactif, Coke, Ash)
! NSOLIM --> Nb maximal de constituants solides
! EHSOLI(S,IT) --> Enthalpie massique (J/kg) du constituant solide
! no S a la temperature T(IT)
! WMOLS(S) --> Masse molaire du constituant solide
! EH0SOL(S) --- Enthalpie de formation (J/kg) du constituant solide
! no S
integer nsolim
parameter( nsolim = 4*ncharm )
integer, save :: nsolid, ich(ncharm), ick(ncharm), iash(ncharm)
integer, save :: iwat(ncharm)
double precision, save :: ehsoli(nsolim,npot), wmols(nsolim)
double precision, save :: eh0sol(nsolim)
! ---- PAR CLASSES (grandeurs deduites)
! NCLACP --> Nb de classes
integer, save :: nclacp
! - Proprietes
! ICHCOR(CL) --> = ICH si la classe consideree appartient
! au charbon ICH (1, 2, ...)
! DIAM20(CL) --> Diametre initial (m)
! DIA2MN(CL) --> Diametre minimum (m)
! RHO20(CL) --> Masse volumique initiale (kg/m3)
! RHO2MN(CL) --> Masse volumique minimale (kg/m3)
! XMP0(CL) --> Masse initiale de la particule (m)
! XMASH(CL) --> Masse de cendres de la particule (m)
integer, save :: ichcor(nclcpm)
double precision, save :: diam20(nclcpm), dia2mn(nclcpm), &
rho20 (nclcpm), rho2mn(nclcpm), &
xmp0 (nclcpm), xmash (nclcpm)
!--> DONNEES RELATIVES A LA COMBUSTION DES ESPECES GAZEUSES
! ICHX1C(CH) --> Pointeur CHx1 pour EHGAZE et WMOLE
! ICHX2C(CH) --> Pointeur CHx2 pour EHGAZE et WMOLE
! ICHX1 --> Pointeur CHx1m pour EHGAZE et WMOLE
! ICHX2 --> Pointeur CHx2m pour EHGAZE et WMOLE
! ICO --> Pointeur CO pour EHGAZE et WMOLE
! IO2 --> Pointeur O2 pour EHGAZE et WMOLE
! ICO2 --> Pointeur CO2 pour EHGAZE et WMOLE
! IH2O --> Pointeur H2O pour EHGAZE et WMOLE
! IN2 --> Pointeur N2 pour EHGAZE et WMOLE
! CHX1(CH) --> Composition de l'hydrocarbure relatif
! au MVl : CH(X1)
! CHX2(CH) --> Composition de l'hydrocarbure relatif
! au MVL : CH(X2)
! A1(CH), --> Coefficients stoechiometriques molaires pour
! B1(CH) la reaction de devolatilisation a basses T
! C1(CH)
! D1(CH)
! E1(CH)
! F1(CH)
! A2(CH), --> Coefficients stoechiometriques molaires pour
! B2(CH) la reaction de devolatilisation a basses T
! C2(CH)
! D2(CH)
! E2(CH)
! F2(CH)
integer, save :: ichx1c(ncharm), ichx2c(ncharm), &
ichx1, ichx2, ico, io2, ico2, ih2o, in2
double precision, save :: chx1(ncharm), chx2(ncharm), &
a1(ncharm), b1(ncharm),c1(ncharm),d1(ncharm), &
e1(ncharm), f1(ncharm), &
a2(ncharm), b2(ncharm),c2(ncharm),d2(ncharm), &
e2(ncharm), f2(ncharm)
!--> DONNEES COMPLEMENTAIRES RELATIVES AU CALCUL DE RHO
! SUR LES FACETTES DE BORD
! IENTAT(IENT) --> Indicateur air par type de facette d'entree
! IENTCP(IENT) --> Indicateur CP par type de facette d'entree
! TIMPAT(IENT) --> Temperature en K pour l'air relative
! a l'entree IENT
! X20(IENT, --> Fraction massique dans le melange de charbon
! ICLA ) de la classe ICLA relative a l'entree IENT
integer, save :: ientat(nozppm), ientcp(nozppm)
double precision, save :: timpat(nozppm), x20(nozppm,nclcpm)
!--> POINTEURS DANS LE TABLEAU TBMCR
integer, save :: if1mc(ncharm) , if2mc(ncharm)
integer, save :: ix1mc ,ix2mc, ichx1f1, ichx2f2
integer, save :: icof1, icof2, ih2of1 , ih2of2
integer, save :: ih2sf1, ih2sf2 , ihcnf1 , ihcnf2
!--> GRANDEURS FOURNIES PAR L'UTILISATEUR EN CONDITIONS AUX LIMITES
! PERMETTANT DE CALCULER AUTOMATIQUEMENT LA VITESSE, LA TURBULENCE,
! L'ENTHALPIE D'ENTREE.
! POUR LES ENTREES UNIQUEMENT , IENT ETANT LE NUMERO DE ZONE FRONTIERE
! QIMPAT(IENT) --> Debit Air en kg/s
! TIMPAT(IENT) --> Temperature Air en K
! QIMPCP(IENT,ICHA) --> Debit Charbon ICHA en kg/s
! TIMPCP(IENT,ICHA) --> Temperature Charbon ICHA en K
! DISTCH(IENT,ICHA,ICLA) --> Distribution en %masse de la classe ICLA
! pour le charbon ICHA
double precision, save :: qimpat(nozppm)
double precision, save :: qimpcp(nozppm,ncharm), timpcp(nozppm,ncharm)
double precision, save :: distch(nozppm,ncharm,ncpcmx)
! Complement Table
double precision, save :: thc(npot)
integer, save :: npoc
!=============================================================================
end module cpincl
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