فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مطالعات زیادی در زمینه کوره‌های گازی جهت بهبود عملکرد و همچنین کاهش مشکلات زیست محیطی آن‌ها انجام شده‌است. استفاده از تکنولوژی احتراق مبتنی بر سوخت اکسیژنی یکی از روش‌های رایج در کاهش مشکلات زیست محیطی می‌باشد. در کوره‌های گازی مبتنی بر احتراق سوخت اکسیژنی، با توجه به دمای بالای شعله، انتقال حرارت تشعشعی بخش مهمی از شار حرارتی را تشکیل می‌دهد و  نقش مهمی در نحوه توزیع دمای شعله دارد. پارامترهای مختلفی در انتقال حرارت تشعشعی کوره‌ها تأثیر دارد. در این پژوهش به بررسی تأثیر ضریب تشعشع دیوارها، ترکیب اکسیدکننده و چرخش جریان ورودی در کوره‌گازی هارول که با سوخت متان کار می‌کند پرداخته شد. از مدل  استاندارد، مدل جهت‌گیری گسسته و مدل اتلاف گردابه‌ای به‌ترتیب جهت مدل‌سازی آشفتگی جریان، تشعشع و فرایند احتراق استفاده شد. خواص تشعشعی محیط گازی با استفاده از مدل جمع وزنی گازهای خاکستری تعیین شد. نتایج نشان دادند که با افزایش عدد چرخش از 2/0 به 1، شعله در اثر حرکت چرخشی گازها به اندازه 92 میلی‌متر به دیواره بالا و 100 میلی‌متر به دهانه ورودی نزدیک می‌شود. این امر سبب می‌شود که با افزایش عدد چرخش شار حرارتی دیوارها افزایش و شار حرارتی محوری کاهش یابد. با تغییر ترکیب اکسیدکننده به علت تغییر در درصد و ترکیبات گازهای حاصل از احتراق، میزان فعال بودن محیط گازی از نظر تشعشعی دچار تغییر می‌شود. استفاده از نیتروژن در اکسیدکننده سبب می‌شود دمای بیشینه 40 میلی‌متر به‌سمت دیوار بالا حرکت کند درحالی که کربن دی اکسید باعث تمرکز شعله در محور مرکزی می‌گردد اگرچه افزایش درصد جرمی اکسیژن در اکسیدکننده فرایند پخش را بهبود می‌بخشد. افزایش ضریب تشعشع دیوارها نیز موجب می‌شود شعله متمرکزتر شود و با افزایش ضریب تشعشع از 0 به 1، بیشینه دمای شعله 140 درجه کاهش می‌یابد.