فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این مقاله به مدل‌سازی گذرای بویلر نوع دی در حین فرایند تغییر بار پرداخته شد. این نوع بویلرها برای تولید بخار اشباع فرایندی در صنایع کاربرد دارند. در بویلر نوع دی جذب حرارت را می‌توان به دو بخش کوره و بخش جابه‌جایی تقسیم نمود. در این نوع بویلر لوله‌های بخش جابه‌جایی به‌صورت غیرمستقیم در معرض حرارت بوده که منجر به تغییر مسیر جریان از درام (Drum) بالا به پایین و بلعکس شده است. از ویژگی‌های به‌خصوص این بویلر مدار چرخش درام  آن است که به‌صورت طبیعی بوده و در نتیجه معادلات موازنه‌ی هیدرولیکی سیستم نیز باید در نظر گرفته شود. در مدل‌سازی حاضر معادلات سمت آب (در داخل لوله‌ها) به‌صورت یک‌بعدی و معادلات سمت دود با استفاده از روش ناحیه‌ای و به‌صورت سه‌بعدی در نظر گرفته شده‌ است. معادلات پیوستگی و انرژی گذرا در سمت آب تشکیل یک دستگاه معادلات دیفرانسیل معمولی غیرخطی داده که با استفاده از روش رونه-کوتا حل شده است. برای حل معادلات سمت آب و دود به‌صورت برهم کنش دو طرفه، در کار حاضر یک کد رایانه‌ای در محیط نرم‌افزار فرترن توسعه یافته است. بررسی پارامترهای عملیاتی بویلر در هنگام راه‌اندازی می‌تواند در بهبود سیستم کنترلی موجود کمک شایانی کند. نتایج این مدل‌سازی با داده‌های بویلر موردنظر در حین راه‌اندازی سرد مقایسه شد که حداکثر خطا برای فشار بخار، دمای آب درام و دبی بخار خروجی از شیر درام به‌ترتیب برابر 8/4، 1 و 8/6 درصد است. همچنین پاسخ بویلر به افزایش پله‌ای درخواست بخار مصرف کننده، کمتر از 20 ثانیه است.