بررسی تأثیر چینش های ورودی های هوا و سوخت بر عملکرد کوره احتراق بدون شعله

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 تربیت مدرس مهندسی مکانیک

doi
10.22034/jfnc.2024.448232.1376
چکیده

هدف از این مطالعه، بررسی شرایط حاکم بر یک کوره‌ی احتراق بدون شعله‌ی سوخت گاز طبیعی است. در این مقاله با تغییر چینش و فواصل چهار ورودی متقارن هوا از ورودی سوخت مرکزی، تغییرات ایجاد شده در پارامترهای مهم احتراق بدون شعله ایجاد شده در این رژیم احتراقی بررسی می­شود. از مدل مفهوم اتلاف گردابه با تصحیح ضرایب، جهت مدل‌سازی احتراق با سینتیک شیمیایی کاهش یافته DRM22 استفاده شده است. دو آرایش متقارن با شکل های "ضربدر" و "بعلاوه" برای به حداقل رساندن فضای مرده در کوره برای ورودی­های هوا تعیین شد. حد پایین فاصله­ی ورودی هوا و سوخت با توجه به محدودیت ساخت 12 میلی‌متر و حد بالای این فاصله در شبیه‌سازی، 36 میلی‌متر فرض شد. در هندسه پیشنهادی در این مطالعه، ضریب بازچرخانی نسبت به کوره پایه 6/2 برابر شده است. همچنین دمای بیشینه 5% و اختلاف دمای بیشینه و میانگین 77 کلوین نسبت به کوره پایه کاهش‌یافته است و این نشان­دهنده یکنواختی دمای بهتر است. همچنین میزان بیشینه حرارت واکنش نقطه­ای در کوره نسبت به کوره پایه 63% رشد داشته و نشان­دهنده پتانسیل بالاتر کوره در عملیات حرارتی است. امکان تعمیم نتایج این پژوهش به کوره­های صنعتی گاز طبیعی وجود دارد.