راهكارهاي طراحي بناهای تبريز بر مبنای معماری پايدار

النسخ

1 فصلنامه تحقيقات مكانيك كاربزدي جلد 3 شماره 3 صص 73 الی 62 سمستان 7351 تاریخ دریافت 6 51/11/71 تاریخ پذیزش 6 51/15/66 مطالعه عذدي اثر رلت سوخت بر عملکرد حرارتي یک كوره صنعتي در دماي معمولي و بسیار باالي احتراق هواي كيومرث عباسي خسائي و زهرا عباسي خسائي - شركت نفت مناطق مركسي ايران شركت بهره برداري نفت و گاز غرب كرمانشاه بيژن عباسي خسائي- گروه مهندسي مكانيك دانشكده فني و مهندسي دانشگاه رازي kns_abbasi@yahoo.com چکیذه: دس ايي همبل همبيؼ پيؾ ثي ي پبس اي اص تبئذ تحليل دي بهيه ػيبالت هحبػجبتي يه و س ك ؼتي ( ث ووه يه ثش به وبهپي تشي ؿت ؿذ ث ػيل يؼ ذگبى( تحت ثىبسگيشي يه ػ خت سليك)ؿبهل %50 گبص عجيؼي %50 وبص يتش طى( دس ؿشائظ يه احتشاق هؼو لي) اي ثب دهبي 1273 دسر ول يي غلظت %21 اوؼيظى( احتشاق ثب اي ثؼيبس داؽ سليك ) اي ثب دهبي 1273 دسر ول يي تشويت % اوؼيظى %90 يتش طى( ه سد ثشسػي لشاس هي گيشد. عي ايي تحميك هؼل م گشديذ و ثىبسگيشي وضهبى ػ خت سليك اي داؽ سليك ث تشيي ؿشط ثشاي ثشلشاسي خل كيبت ه حلشثفشد ر ج بي حشاستي- ا شطي اص رول : حزف مبط ا د دسر حشاست وشا ثب استمبء يى اختي پش فبيل آى ثذليل سخذاد تذسيزي او ؾ احتشاق ثبلتجغ آى افضايؾ ػؼت يى اختي هيذاى ت ليذ ا شطي حشاستي ا تمبل آى دس تيز افضايؾ ثبصد و س ( كشف ر ئي لبثل ت ر دس هلشف ػ خت/ا شطي( فشا ن هي گشدد. ع ل ػوش و س وب ؾ ا ذاص و س دس عشاحي يه و س رذيذ )ثذليل حزف ثخؾ ا تمبل حشاست ربثزبئي( افضايؾ هيضاى رشيبى ػيبل گشم ؿ ذ دس اكالح ػولىشد يه و س ه ر د اص ؿشائظ احتشاق هؼو لي ث ؿشائظ احتشاق پي بدي ايي هغبلؼ اص رول ديگش تبئذ ويفي حبكل هي ثبؿ ذ.. واژه هاي كلیذي: دي بهيه ػيبالت هحبػجبتي احتشاق ػ خت سليك اي داؽ سليك و س كشف ر ئي ا شطي. Numerical Study of Fuel Dilution Effect on the thermal Performance of a Furnace with Highly Preheated and Diluted Air K. Abbasi Khazaei and Z. Abbasi Khazaei, West Oil and Gas Company, Zan Boulevard, Kermanshah B. Abbasi Khazaei, Dept. of Mech. Eng., the Faculty of Engineering, Razi University Abstract: This paper presents some of the predicted results of the computational fluid dynamic "CFD" numerical study for the effects of using a diluted fuel (50% natural and 50% N 2 ) on the energy-thermal features of an industrial furnace under several cases of conventional combustion (air with 21% O2 and 1273 K) and the highly preheated and diluted air combustion "HPDAC" (air with % O2 and 90% N 2 and 1273 K) conditions using a computer program written by authors. It was found that by applying a combined diluted fuel and oxidant instead of their uncombined and/or undiluted states, the best condition is obtained for the establishment of thermal-energy HPDAC s main unique features. The HPDAC technology also can result in smaller chamber size for processing the same material or increasing productivity for the same furnace size. Keywords: CFD, combustion, highly preheated and diluted air,diluted fuel, furnace, energy saving.

2 74 عباسي خسائي ک. عباسي خسائي ز. و عباسي خسائي ب. ممذمه حزف ثخؾ ا تمبل حشاست ربثزبئي -1 دس تى ل طي بي هؼو ل احتشاق افضايؾ سا ذهبى حشاستي و س ب)ثذليل افضايؾ دهبي احتشاق( ه زش ث افضايؾ ا تبس آالي ذ بي صيؼت هحيغي ث ػجبستي ديگش وب ؾ ا تبس آالي ذ بي صيؼت هحيغي)ثذليل وب ؾ دهبي احتشاق( ث ليوت وب ؾ سا ذهبى حشاستي و س ب توبم هي ؿ د.لزا تحميمبت ثشسػي بي ثؼول آهذ )عي ػبل بي (ر ت تحمك وضهبى الضاهبت ر ب ي ا شطي-صيؼت هحيغي دس لبلت سفغ ت بلض تضبد ثيي افضايؾ سا ذهبى حشاستي و س ب وب ؾ ا تبس آالي ذ بي صيؼت هحيغي تبحذ اػتب ذاسد ب ه زش ث استمبء يى اختي پش فبيل دسر حشاست و تشل آى وچ يي افضايؾ حزن يى اختي فالوغ حشاستي دس تز يضات )و س ) اهىبى ثىبسگيشي ػ خت بي ثب اسصؽ حشاستي ثؼيبس پبييي دس ؿشائظ احتشاق پبيذاس)ثذ ى يبص ث تخجيت و ذ ؿؼل ( ػ لت ت ليذ ثخبس ثب فبس دهبي ثبال دس ث يلش ب )ث دليل ػذم ر د يب ت ليذ ثؼيبس ا ذن آالي ذ بي اػيذي گشد غجبس و اصرول ػ اهل حول ث ل ل بي ث يلش ب هي ثبؿ ذ( ت لذ يه تى ل طي رذيذ تحت ػ اى" احتشاق ثب اي ثؼيبس داؽ سليك (, combustion highly preheated and diluted air )HPDAC گشديذ. ايي تى ل طي رذيذ هجت ي ثش ثبصيبفت حشاست اص گبص بي خش ري و س اػتفبد اص آى ر ت پيگشم و دى اي احتشاق ثؼيبس سليك ؿذ )ث ػيل گبص بي خش ري اص و س يتش طى آسگي يب ش گبص خ خي ديگش( تب دسر حشاست بي حذالل ثبالتش اص دهبي خ د اؿتؼبلي ػ خت هي ثبؿذ.تحت ثىبسگيشي ايي تى ل طي رذيذ تحمك وضهبى الضاهبت ر ب ي ا شطي- صيؼت هحيغي[ 1-4 ] دس لبلت ثشلشاسي خل كيبت ريل الزوش ه حلش ثفشد احتشاق HPDAC ك ست هي پزيشد: كشف ر ئي دسهيضاى هلشف ا شطي ث هيضاى 60 تب 30 دسكذ ؼجت ث تى ل طي بي هؼو ل احتشاق ) اي ثب دهب غلظت هؼو لي( وب ؾ ا تبس آالي ذ بي صيؼت هحيغي )هب ذ CO 2 ) NO X ث هيضاى 30 تب 50 دسكذ ؼجت ث تى ل طي بي هؼو ل احتشاق ) اي ثب دهب غلظت هؼو لي( ػليشغن گزؿت حذ دا يه د اص ػوش ايي ف ب سي دس حبل حبضش چبل بي فشا ا ي دس هؼيش ت ػؼ آى هغشح هي ثبؿذ[ 1 2 ].ايي چبل ب و ػوذتب هجت ي ثشػذم تحمك ف ن وبهل ايي تى ل طي اسائ هذل بي ه بػت ر ت ت ضيح فشآي ذ بي حبون ثشآى ث د پبي ث يبى اداه تحميمبت اص رول هغبلؼ حبضش سا تىيل هي د ذ. تحت ثشسػي حبضش تبئذ حبكل اص هذلؼبصي ؿجي ػبصي)ثب ؿتي يه وذ دي بهيه ػيبالت هحبػجبتي) )CFD ث ػيل يؼ ذگبى( ػذدي ثىبسگيشي يه ػ خت سليك)ؿبهل %50 گبص عجيؼي %50 وبص يتش طى( دس ؿشائظ احتشاق ثب اي ثؼيبس داؽ سليك ) اي ثب دهبي 1273 دسر ول يي تشويت % اوؼيظى %90 يتش طى( يه احتشاق هؼو لي) اي ثب دهبي 1273 دسر ول يي غلظت %21 اوؼيظى( ث لحبػ ووي ويفي ثذ ى اؿبس ث تبئذ هشتجظ ثب ر ج بي صيؼت هحيغي كشفب اص وب ؾ ا ذاص تز يضات )و س ( ث هيضاى حذالل 25 دسكذ ؼجت ث تى ل طي بي هؼو ل احتشاق ) اي ثب دهب غلظت هؼو لي( ث دليل يى اختي پش فبيل دسر حشاست ديذگب حشاستي- ا شطي ه سد ثشسػي لشاس هي گيشد. ثشاي ا ليي ثبس عي ايي تحميك هؼل م گشديذ و ثىبسگيشي

3 75 مطالعه عددي اثز رقت سوخت بز عملكزد حزارتی یك كوره صنعتی در دماي معمولی و بسيار باالي هواي احتزاق وضهبى ػ خت سليك اي داؽ سليك ث تشيي ؿشط احتشاق ثشاي ثشلشاسي خل كيبت روش ؿذ ه حلش ثفشد احتشاق HPDAC هي ثبؿذ.الصم الزوش اػت و تبئذ حبكل اص هذلؼبصي ؿجي ػبصي ػذدي ثىبسگيشي يه ػ خت هؼو لي)گبص عجيؼي( دس ؿشائظ احتشاقHPDAC ) اي ثب دهبي 1273 دسر ول يي تشويت % اوؼيظى %90 يتش طى( احتشاق هؼو لي) اي ثب دهبي هحيظ 1273 دسر ول يي غلظت %21 اوؼيظى(و لجال ث ت ػظ وذ CFD هزو س ك ست پزيشفت [ 5- ]. ا غجبق ووي ويفي ثؼيبس خ ثي ثب تبئذ حبكل اص تحميمبت ديگش هحمميي داؿت اػت. ؿؼل ( ثذليل ا زبم ثغئي گؼتشد او ؾ احتشاق دس هيذاى رشيبى ثبلتجغ آى افضايؾ ثبصد حشاستي و س وچ يي وب ؾ/حزف مبط ا د دسر حشاست دس تيز وب ؾ ت ليذ NO x سا يض ثبػج گشدد.ايي و تشل وب ؾ دس لبلت ا زبم يه احتشاق HPDAC اص عشيك سليك گ ذاؿتي اي احتشاق )پبييي گ داؿتي هيضاى اوؼيظى دسآى تب حذ د 5 دسكذ ووتش( ث ووه ثبصچشخب ي ثخي اص گبص بي احتشاق تضسيك آى ث اي احتشاق س دي ك ست پزيشفت و دس تيز ت ليذ آالي ذ NO x تحت دهب بي ثؼيبس ثبال غلظت بي ثؼيبس پبييي اوؼيظى )ثذليل سلت ا افت ا د دسر حشاست ؿؼل ( ث حذالل هوىي خ د هي سػذ. ش چ ذ تحت احتشاق HPDAC هبوضيون دسر حشاست احتشاق هوىي اػت هبث حتي ووتش اصهبوضيون دسر حشاست احتشاق دس ؿشائظ هؼو لي احتشاق)دس ؿشائظ دهب غلظت هؼو لي ا( ثبؿذ ث ويي دليل وب ؾ ت ليذ آالي ذ NO x هيت ا ذ لبثل ت ر ثبؿذ لىي وب غ س و اص ؿىل )2( [2] هالحظ هي گشدد دس هزو ع ثبال ث دى حزن ؿؼل يى اختي پش فبيل دهبئي )تحت اي احتشاق ثب دهبي ثؼيبس ثبال غلظت ثؼيبس پبييي( ؼجت ث يه ؿؼل و چه هتوشوض ( دس ؿشائظ احتشاق هؼو لي( هي ت ا ذ ثبػج افضايؾ ثبصد حشاستي يه احتشاق HPDAC ؼجت ث يه احتشاق هؼو لي ثبؿذ.ديگش هضيت ايي تى ل طي ؼجت ث يه احتشاق هؼو لي آ ؼتى چ ب چ دهبي ا ثبالتش اص دهبي خ د اؿتؼبلي ػ خت ثبؿذ آ گب دس هحذ د لبثليت احتشاق ػ خت ثذ ى يبص ث اػتفبد اص تخجيت و ذ ؿؼل احتشالي پبيذاس خ ا ي خ ا ين داؿت. 3- مذلسازي و شبیه سازي كوره تحت شرائط احتراق معمولي و احتراق HPDAC اػبع ايي هذل ػجبستؼت اص اسائ ت ظين حل هؼبدالت ثمبي رشم ه ه ت م گ بي ؿيويبئي ا شطي وشا ثب 2- مفهوم اساسي تکنولوژي احتراق با هواي بسیار داغ و رلیك وبکار گیري آن در كوره ها وب غ س و گفت ؿذ ايي تى ل طي رذيذ هجت ي ثش ثبصيبفت حشاست اص گبص بي خش ري و س اػتفبد اص آى ر ت پيگشم و دى اي احتشاق ثؼيبس سليك ؿذ )ث ػيل گبص بي خش ري اص و س يتش طى آسگي يب ش گبص خ خي ديگش( تب دسر حشاست بي حذالل ثبالتش اص دهبي خ د اؿتؼبلي ػ خت هي ثبؿذ.هف م ػولىشد يه و س يو ك ؼتي HPDAC عي ؿىل) 1 ( و دس آى ث ك ست پشي ديه ػيىل بي B A ر ت ثشلشاسي ؿشائظ احتشاق هزو س ثغ سهت ب ة تؼ يض تىشاس هي گشد ذ[ ]. دس حبلت احتشاق هؼو لي پيؾ گشم وشدى ا ثبػج ايزبد ب وگ ي ت صيغ دسر حشاست وچ يي افضايؾ مبط ا د دسر حشاست (ثذليل ا زبم او بي ػشيغ بگ ب ي هحلي دس هيذاى رشيبى( دس تيز وب ؾ ثبصد حشاستي و س افضايؾ ت ليذ NO x دس آى گشديذ لىي احتشاق و تشل ؿذ هي ت ا ذ ضوي ايزبد وگ ي ش چ ثيتش ت صيغ دسر حشاست) وگ ي ثيتش فالوغ حشاستي

4 61 عباسي خسائي ک. عباسي خسائي ز. و عباسي خسائي ب. ؿشائظ هشصي ه بػت و ث آ ب هؼبدالتي ديگش ر ت تجييي اػتفبد گشديذ اػت. دس ايي همبل اسائ تبئذ حبكل اص پش ػ بي ا تمبل دس ن ا تمبل ا شطي تؼؼي) اسائ هذل هذلؼبصي ؿجي ػبصي ثشاي يه ين ػيىل ػولىشد هؼل دس ن هذل تؼغ( ث د اضبف هي گشدد. ػال ثش آى ثشاي كشفب دس ساػتبي احجبت لذستو ذي ثىبس گيشي وذ CFD ؿت اسائ هؼبدل ثمبي رشم ولي گ بي ؿيويبئي)ػ خت ا هحل الت احتشاق( الصم اػت و هذلي تحت ػ اى هذل ؿذ ث ػيل يؼ ذگبى دس حل هؼئل هذ ظشث د لزا ر ت اعالع ثيتش اصرضئيبت هجب ي هؼبدالت حبون ثش هذل هي ت اى احتشاق دس ن و هجيي چگ گي ػول احتشاق ػ خت ثب هبد اوؼيذ و ذ )اوؼيظى يب ا( دس يه رشيبى دس ن ث د اسائ ث هشارغ[ ] هشارؼ و د. 4- بحث و نتیجه گیري گشدد. ػيؼتن ه تذ اص اػوبل ف ق ػجبستؼت اص يه ػشي هؼبدالت ديفشا ؼيل رضئي غيشخغي ثيض ي و ثب اػوبل فشضيبتي دس خل ف ح ت صيغ هتغيش ب ثيي مبط)گش ( ؿجى اػتفبد اص ا تگشالگيشي س ي يه بحي هخق ؿىل ا فلبل يبفت هؼبدالت حبون ثش هذل بيتب فشه ل رب ي ي ه سد اػتفبد دس ثىبسگيشي س ؿ بي تىشاسي ر ت حل هؼئل )دس لبلت يه ثش به وبهپي تشي ث صثبى فشتشى( ث ش گيشي اص شم افضاس MATLAB ثذػت هي آيذ. ايي هذلؼبصي ثشاي يه و س ػو دي اػت ا اي[ 13 ] ( ثب ع ل لغشي ث تشتيت هؼبدل 3/048 9/272 هتش و گشهبي اؿتؼبل 8/939 هگب ات سا اص عشيك يه هؼل ه فشد هؼتمش دس ثخؾ هشوضي وف و س ث ػيبلي و اص دس ى 48 ػذد ل ل و ثغ س هتمبسى دس ساػتبي ع لي دس وؼبيگي رذاس آى آسايؾ يبفت ا ذ ا تمبل حشاست هي وبيذ( دس يه ػيؼتن د ثؼذي ثب تمبسى هح سي ا زبم گشديذ اػت)هغبثك ثب ؿىل 3(. هتغيش بي اكلي دس هؼبدالت يذس دي بهيىي ستيؼيتي تبثغ رشيبى ث د ث ه ظ س ثشآ سد خ اف ا تمبل دس يه رشيبى دس ن اص يه فشه الػي ى ه تذ اص تئ سي رشيبى رت دس ن اػتفبد ؿذ اػت. ثشاي تحليل فشآي ذ ا تمبل رشم احتشاق يه او ؾ ته هشحل اي آ ي هذ ظش لشاس گشفت ر ت ثشآ سد تشم ه جغ دس هؼبدل ا شطي اص هذل تؼغ تحت ػ اىfour-flux ثب اػتفبد اص شم افضاس عشاحي ؿذ و س ثب هخلبت ه ذسد دس هشرغ [13] ثشاي يه ػ خت سليك)ؿبهل %50 گبص عجيؼي %50 وبص يتش طى( دس د حبلت احتشاق 1- تحت غلظت هؼو لي دهبي ثؼيبس ثبالي ا 2- تحت غلظت پبئيي دهبي ثؼيبس ثبالي ا ؿجي ػبصي گشديذ ثب تبئذ حبكل اص تحميمبت لجلي ثشاي يه ػ خت هؼو لي[ 5- [ همبيؼ هي گشدد. ثخي اص تبئذ عي رذ ل )1( اؿىبل( 4-12 ) اسائ ؿذ اػت. اص همبيؼ تبئذ ه د حبكل اصثىبسگيشي يه ػ خت سليك دس احتشاق تحت اي داؽ سليك ؼجت ث يه احتشاق هؼو لي عي رذ ل 1 اؿىبل) 4-12 ( حزف مبط ا د دسر حشاست/ا تمبل حشاست تؼؼي)هت بظش ثب افضايؾ ع ل ػوش و س ( وشا ثب استمبء يى اختي پش فبيل آ ب ثذليل سخذاد تذسيزي او ؾ احتشاق ثبلتجغ آى افضايؾ ػؼت يى اختي هيذاى ت ليذ ا شطي حشاستي ا تمبل آى دس تيز افضايؾ ثبصد و س ( كشف ر ئي لبثل ت ر دس هلشف ػ خت/ا شطي( و وب ب وب ؾ ا ذاص يب لبثليت افضايؾ رشيبى ػيبل گشم ؿ ذ ث د فشا ن هي گشدد. ع ل ػوش و س وب ؾ ا ذاص و س دس عشاحي يه و س رذيذ )ثذليل حزف ثخؾ ا تمبل حشاست ربثزبئي( افضايؾ هيضاى رشيبى ػيبل گشم ؿ ذ دس اكالح ػولىشد يه و س ه ر د اص ؿشائظ احتشاق هؼو لي ث ؿشائظ

5 67 مطالعه عددي اثز رقت سوخت بز عملكزد حزارتی یك كوره صنعتی در دماي معمولی و بسيار باالي هواي احتزاق احتشاق پي بدي ايي هغبلؼ اص رول ديگش تبئذ ويفي حبكل هي ثبؿ ذ. همبيؼ ووي تبئذ حبلت ا ل ثب تبئذ تزشثي/ك ؼتي حبكل اص هذل بحي اي[ ] همبيؼ ويفي تبئذ حبلت د م ػ م ثب تبئذ ديگش يبفت بي ػلوي[ 3 11 ] حبوي اص ا غجبق ثؼيبس خ ة تبئذ دس تيز تلذيك هذلؼبصي ؿجي ػبصي هي ثبؿذ. 5- تشکر و لذرداني ثذي ػيل اص اػبتيذ گشا مذس ر بة آلبي دوتش هؼؼ د سحيوي)ػض يئت ػلوي گش ه ذػي ؿيوي دا گب ساصي( ر بة آلبي دوتش ػلي اكغش حويذي)ػض يئت ػلوي گش ه ذػي ؿيوي دا گب ت شاى( تىش لذسدا ي هي گشدد. و فشا غ هلي احتشاق ايشاى دا گب آصاد اػالهي ه ذ 1-2 اػف ذ هب 1384 ف 127. ػجبػي خضائي ن. حويذي ع.ع. سحيوي م. " هذلؼبصي ػذدي و س بي ك ؼتي ػول و ذ ثب اي احتشاق ثؼيبس داؽ سليك ثب اػتفبد اص دي بهيه ػيبالت هحبػجبتي " ا ليي و فشا غ هلي وبسثشد دي بهيه ػيبالت هحبػجبتي دس ه ذػي ؿيوي دا گب ساصي وشهب ب اسديج ت هب 1387 ف 68. ]6[ [7] Sadrameli, M. and Abbasi Khazaei, K., "Advanced Modeling and Simulation of Industrial Boilers", International Journal of Engineering (IJE), Vol. 11, No.2, 61-72, [8] Abbasi Khazaei, K., Hamidi, A.A. and Rahimi, M., "The Numerical Modeling and Simulation of the Highly Preheated and Diluted Air Combustion Furnaces", Fuel, Energy and Environment National congress, Materials and Energy Research Center, May 2008, pp.71. [9] Abbasi Khazaei, K., Hamidi, A.A. and Rahimi, M., "Numerical Modeling and Simulation of Highly Preheated and Diluted Air Combustion Furnaces, International Journal of Engineering (IJE), Vol. 22, No.2, 7-118, [] Abbasi Khazaei, K., Hamidi A.A. and Rahimi M., "CFD Modeling Study of High Temperature and Low Oxygen Content Exhaust Gases Combustion Furnaces", Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering (IJCCE), Vol. 29, 20 (accepted) 6- مراجع [1] Gupta, A.K., "Technological Evolution, Challenges and Future Prospects for the Application of HiTAC in the HiCOT Project", Proceeding of the Forum on High Temperature Air Combustion Technology., pp.71-81, [2] Morita,,M., "Optimal Design for High Performance Industrial Furnace Applied High Temperature Air Combustion Technology", Proceeding of 2000 International Joint Power Generation Conference(IJPGC ), [3] Gupta,,A.K., "Flame Characteristics and Challenges with High Temperature Air Combustion", Proceeding of International Joint Power Generation Conference(IJPGC ), [4] Weinberg,P.J.,Nature,Vol.233, , [11] Mortberg, M.,"Study of Gas Fuel jet Burning in Low Oxygen Content and High Temperature Oxidizer",Ph. D. Dissertation., Royal Institute of Technology, Stockholm, ػجبػي خضائي ن. حويذي ع.ع. سحيوي م. " و س بي ك ؼتي ػول و ذ ثب اي احتشاق ثؼيبس داؽ سليك " د هيي ]5[

6 66 عباسي خسائي ک. عباسي خسائي ز. و عباسي خسائي ب. [12] Kobayashi, H and Yoshikawa, K., "Thermal Performance and Numerical Simulation of High Temperature Air Combustion Boiler", Proceeding of International Joint Power Generation Conference(IJPGC ), [13] Nogay, R.," Better Design Method for Fired Heaters ",Hyd.Proc, pp.91-95, ] 41 [ػجبػي خضائي وي هشث "هذلؼبصي ؿجي ػبصي ثخؾ تؼغ و س ب ثب اػتفبد اص هذل بي پيشفت " پبيبى به وبسؿ بػي اسؿذ ه ذػي ؿيوي )فشآي ذ( دا ىذ ف ي ه ذػي دا گب تشثيت هذسع ] 41 [ػجبػي خضائي وي هشث "هذلؼبصي ؿجي ػبصي ػذدي شکل )3(: نماي طرحواره و ساختار شبکه و دامنه محاسباتي كوره و س بي ك ؼتي ػول و ذ ثب اي احتشاق ثؼيبس داؽ سليك دس ساػتبي تحمك الضاهبت ر ب ي ا شطي- صيؼت هحيغي" پبيبى به دوتشي ه ذػي ا شطي دا ىذ ا شطي هحيظ صيؼت احذ ػل م تحميمبت دا گب آصاد اػالهي.1388 الف( دماي معمولي شکل )1(: مفهوم عملکرد یک كوره HPDAC شکل )2(: تصویر شعله تحت شرائط مختلف دما و غلظت هواي احتراق ب( دمای باال شکل) 4 (: توزیع دماي كوره تحت غلظت %21 اكسیژن و جریان جرمي 0/1745 كیلوگرم بر ثانیه سوخت معمولي الف( دماي معمولي ب( دماي باالي هواي احتراق

7 63 مطالعه عددي اثز رقت سوخت بز عملكزد حزارتی یك كوره صنعتی در دماي معمولی و بسيار باالي هواي احتزاق الف( جریان جرمي 0/1222 kg/s ب( %21 غلظت اكسیژن شکل 6- توزیع دماي كوره تحت دماي بسیار باالي هواي احتراق و جریان جرمي 0/4484 kg/s براي الف( % غلظت اكسیژن و ب( %21 غلظت اكسیژن الف( جریان جرمي 0/1745 kg/s شکل )5(: توزیع دماي كوره تحت غلظت % اكسیژن و دماي بسیار باالي هواي احتراق الف( جریان جرمي 0/1222 kg/s ب( جریان جرمي 0/1745 kg/s الف( توزیع شعاعي ب( توزیع محوري الف( % غلظت اكسیژن شکل )7(: توزیع محوري و شعاعي شذت حرارت تشعشعي تحت جریان جرمي غلظت %21 اكسیژن دماي معمولي هواي احتراق و توزیع محوري سوخت 0/1745 kg/s الف( توزیع شعاعي و ب(

8 62 عباسي خسائي ک. عباسي خسائي ز. و عباسي خسائي ب. الف( توزیع شعاعي ب( توزیع محوري شکل )9(: توزیع محوري و شعاعي شذت حرارت تشعشعي تحت غلظت % اكسیژن دماي بسیار باالي هواي احتراق و جریان جرمي سوخت 0/1745 kg/s الف( توزیع شعاعي و ب( توزیع محوري ب( توزیع محوري شکل )8(: توزیع محوري و شعاعي شذت حرارت تشعشعي تحت غلظت %21 اكسیژن دماي بسیار باالي هواي احتراق و جریان جرمي سوخت 0/1745 kg/s الف( توزیع شعاعي و ب( توزیع محوري الف( توزیع محوري الف( توزیع شعاعي ب( توزیع شعاعي شکل - توزیع محوري و شعاعي شذت حرارت تشعشعي تحت غلظت % اكسیژن دماي بسیار باالي هواي احتراق و جریان جرمي سوخت 0/1222 kg/s

9 61 مطالعه عددي اثز رقت سوخت بز عملكزد حزارتی یك كوره صنعتی در دماي معمولی و بسيار باالي هواي احتزاق الف( توزیع شعاعي الف( توزیع شعاعي ب( توزیع محوري ب( توزیع محوري شکل )11(: توزیع محوري و شعاعي شذت حرارت تشعشعي تحت غلظت %21 اكسیژن دماي بسیار باالي هواي احتراق و جریان جرمي سوخت 0/4484 kg/s شکل 12 - توزیع محوري و شعاعي شذت حرارت تشعشعي تحت غلظت % اكسیژن دماي بسیار باالي هواي احتراق و جریان جرمي سوخت 0/4484 kg/s

10 62 عباسي خسائي ک. عباسي خسائي ز. و عباسي خسائي ب. جذول )1( شرائط احتراق و نتایچ مطالعات موردي شبیه سازي شذه Zone model previous works[5-] Present work [13] case 1 case 2 case 3 case 4 case 5 case 6 fuel type, %v air/fuel stoichiometric ratio, kg/kg air temp after regenerator, K air temp before regenerator, K fuel temp, K oxygen concentration of air, % v excess air, %v natural natural natural natural natural %N 2+ 50%natural %N 2+ 50%natural fuel flow rate, kg s fuel velocity, m s air velocity, m s outlet flue velocity, m s -1 residence time of furnace flow, s momentum flux ratio a fired heat, MW process fluid inlet temp, K process fluid outlet temp, K furnace efficiency,% required regenerator efficiency,% flue temp before regenerator, K flue temp after regenerator, K Max & mean temp of combustion chamber, K R GTU,% c b a: fuel to air momentum flux ratio[15]. b: actual (operating) value of bridge wall temperature = K[13]. c: temperature uniformity ratio(r GTU ),the lower R GTU results in the higher uniformity[15].