Filenaab@gmail.com
filenaab.ir
%34تخفیف

شبيه سازي فرآيندهاي ترموسيالاتي و واکنشي کوره فلش کارخانه ذوب خاتون‌آباد

تعداد 134 صفحه  درword

بخش مهندسي مکانيک

دکتري رشته مهندسي مکانيک گرايش تبديل انرژي

شبيه سازي فرآيندهاي ترموسيالاتي و واکنشي کوره فلش کارخانه ذوب خاتون‌آباد

چکيده

 

در کار حاضر، يکمدلرياضيجديد برايذوب و احتراقذراتکنسانتره سولفيديبا در نظر داشتن تاثيرات شکسته شدن و تبخير عناصر فلزيارائهشده است. همچنين با توجه به غير خاکستري در نظر گرفتن محيط کوره، مدلي براي محاسبه خواص تشعشعي غير خاکستري ارائه شده است وباوارد کردن اين مدل‌ها در برنامه فلوئنت،فرآيندهاي ترموسيالاتي و واکنشيدر محفظه واکنش کوره فلش خاتون آباد شبيه​سازي شده است. حل جريان سه فازي ورودي به کوره، با روش اويلري- لاگرانژي صورت گرفته است.

در کار حاضر، همچنين شرايط مورد نياز کوره براي کارکرد در حالت خودسوز که در آن مصرف سوخت در محفظه واکنش به صفر مي​رسد با حلمعادلات بالانس جرم و انرژي و انجام شبيه‌سازي، برآورد شده است.

نتايج بدست آمده از شبيه‌سازي نشان داد که طول محفظه واکنش در زمان طراحي بيش از مقدار مورد نياز در نظر گرفته شده است و باعث گشته هزينه ساخت و حرارت اتلافي افزايش يابد. همچنين طراحيمشعل‌هاي کنسانتره بدليل پخش نامناسب ذرات کنسانتره در محفظه واکنش، نيازمند اصلاح است.

نتايج همچنين نشان مي‌دهند که برآورد صحيح شرايط مورد نياز کوره در حالت خودسوز نمي‌تواند تنها بر پايه حلمعادلات بالانس جرم و انرژي انجام گيرد.

کلماتکليدي: کوره فلش خاتون آباد، ذوب فلش، حالت خودسوز

دسته: , برچسب: , ,

فهرست مطالب

عنوان………………………. صفحه

فصل اول: مقدمه.. 1

1-1-مقدمه. 2

1-2-مشخصاتکورهفلشخاتون‌آباد. 5

1-2-1-مقاديرپارامترهايکورهفلشخاتونآباددرشرايططرح. 6

1-2-2-مشعل‌هايکنسانتره. 8

1-2-3-مشخصاتهوايوروديبهکوره. 10

1-2-4-مشخصاتکنسانترهوروديبهکوره. 11

1-3-ضرورتانجامتحقيق. 13

1-4-سابقهانجامتحيق. 14

1-4-1-مطالعاتتجربي. 14

1-4-2-مطالعاتتئوري. 17

1-5-اهدافرساله. 21

فصل دوم:تئوريوروشحل.. 23

2-1-شرحمسئله. 24

2-2-هندسهمسئله. 25

2-3-بررسيفيزيکيورياضيجريانسهفازيوروديبهمحفظهواکنش. 27

2-3-1-معرفيروشاويلري- لاگرانژي. 28

2-3-2-حلجريانمحيطپيوسته. 29

2-3-2-1-شرايطمرزيبرايفازپيوسته. 30

2-3-3-محاسبهانتقالحرارتازطريقتشعشع. 33

2-3-3-1-خواصتابشيذرات. 34

2-3-3-2-مدلسازيخواصغيرخاكستري. 35

2-3-3-3-روشحلمعادلهتابش. 43

2-3-4-بررسيفازناپيوسته. 44

2-3-4-1-معادلهحرکتذره. 44

2-3-4-2-شرايطمرزيبرايفازناپيوسته. 46

2-3-5-احتراقذراتکنسانتره. 48

2-3-5-1-واکنش‌هايشيمياييدرمحفظهواکنشکوره‌هايذوبفلش. 49

2-3-5-2-واکنشهايشيمياييانجامشدهدرمحفظهواکنشکورهفلشخاتونآباد  51

2-3-5-3-نرخانجامواکنش‌هادرمحفظهواکنشکوره. 52

2-3-5-4-گرمايتوليدشدهازواکنش‌ها. 56

2-3-5-5-محاسبهدمايذره. 56

2-3-5-6-مدل‌سازيتبخيررطوبتذره. 57

2-3-5-7-مدل‌سازيفرآيندذوبذره. 58

2-3-5-8-مدل‌سازيشکستهشدنذراتکنسانترهدرحينفرآينداحتراق  59

2-3-6-مدل‌سازياحتراققطراتسوختمازوت. 61

2-3-7-مدل‌سازيواکنشهايگازي. 63

2-4-شبکه‌بنديمحيطمحاسباتي. 66

2-5-روشحلعددي. 68

2-5-1-استراتژيحلمسئله. 69

فصل سوم:نتايج.. 71

3-1-مقدمه. 72

3-2-اعتبارسنجيکارحاضر. 72

3-2-1-اعتبارسنجيمدلارائهشدهبراياحتراقذراتکنسانتره. 72

3-2-2-اعتبارسنجيمدلتشعشعياستفادهشدهدرکارحاضر. 73

3-2-3-اعتبارسنجيشبيه‌سازيانجامشدهدرکارحاضر. 75

3-2-3-1-مقايسهبراساسشرايطاوليهکورهذوبفلشخاتونآباد. 76

3-2-3-2-مقايسهبراساسعيارمات. 78

3-3-شبيهسازيفرآيندذوبکورهذوبفلشخاتونآباددرشرايطبهره‌برداريکنوني  80

3-4-شبيهسازيمحفظهواکنشکورهفلشخاتونآباددرحالتخودسوز  94

3-4-1-برآوردشرايطوروديکورهبرايحالتخودسوز. 96

3-4-1-1-برآوردعيارمات. 96

3-4-1-2-برآوردميزانشارژ. 97

3-4-1-3-برآوردميزانهوا. 97

3-4-2-نتايجحاصلازحلمسئلهبرايکارکردکورهدرحالتخودسوز. 99

فصل چهارم:نتيجهگيريوپيشنهادات.. 109

4-1-جمع‌بنديونتيجه‌گيري. 110

4-2-پيشنهاداتبرايمطالعاتبعدي. 112

فهرستمراجع.. 113

پيوست‌ها.. 119

 

فهرست شکل‌ها

عنوان………………………… صفحه

شکل (1-1): شماتيکيازکورهذوبفلش 3

شکل (1-2): محفظهواکنشکورهذوبفلش 4

شکل (1-3) : شمايجريانوسيرموادبهکورهذوبفلشخاتونآباد (اعداددرجدول (1-1) توضيحدادهشده‌اند) 6

شکل (1-4): محلقرار‌گيريمشعل‌هايکنسانترهدرسقفکورهفلشخاتونآباد 8

شکل (1-5): اجزاياصليمشعلکنسانترهکورهفلشخاتونآباد 10

شکل (1-6): کورهجريانآرام 16

شکل (2-1): نحوهورودمخلوطشارژوهوابههمراهسوختمازوتبهکورهفلش 25

شکل (2-2): مقطعبرشيگذرندهازمشعل‌هايکنسانتره 26

شکل (2-3): محلقرارگيريمقطعبرشينسبتبهکلهندسهمسئله 27

شکل (2-4): بالانسانرژيحرارتييککورهفلش 31

شکل (2-5): شکل‌هايمتفاوتباندبرايمدلEWB 38

شکل (2-6): ضريبانتشارکلدردماومقاديرمختلفXSO2 41

شکل (2-7(: شرطمرزيانعکاسبرايذرات 47

شکل (2-8(: شرطمرزيخروجازمرز 47

شکل (2-9(: شرطمرزيچسبيدنبهديواره 47

شکل (2-10): تغييراتدمايذراتبااندازه‌هايمختلف،هنگاميکهبهطورناگهانيدرکورهجريانآرامبادماي°C550 قرارمي‌گيرند 53

شکل (2-11): رونداحتراقييکذرهکنسانترهرابراساسمدليورگنسن 54

شکل (2-12): نحوهورودقطراتسوختمازوتبهمحفظهواکنش 62

شکل (2-13): شبکه‌بنديمحيطمحاسباتيمسئله 67

شکل (2-14): روندکليحلمسئله 70

شکل (3-1): مقايسهنتايجبدستآمدهازمدلارائهشدهبرايتغييراتنسبتگوگردباقيماندهدرذرهبامقاديراندازه‌گيريشدهآزمايشگاهيدريککورهجريانآرام 73

شکل (3-2): هندسهوابعادکورهآزمايشگاهي 74

شکل (3-3): مقايسهتغييراتدمارويمحورتقارنبدستآمدهازمدلتشعشعيارائهشدهدرکارحاضرومدلEWBدرکورهآزمايشگاهي 75

شکل (3-4(: بردارهايسرعتجريانعبوريازيکيازمشعلهايکنسانترهکورهفلشخاتونآباد 80

شکل (3-5(: سرعتمحوريدرمقطعبرشيگذرندهازمشعل‌هايکنسانترهبرحسبm/s 82

شکل (3-6): کانتوردمادرمقطعبرشيگذرندهازمشعل‌هايکنسانتره [K] 83

شکل (3-7): کانتورتغييراتچگاليمحيطگازدرمقطعبرشيگذرندهازمشعل‌هايکنسانتره [kg/m3] 84

شکل (3-8): کانتورتغييراتYO2 (درصدجرمياکسيژن) محيطگازدرمقطعبرشيگذرندهازمشعل‌هايکنسانتره 86

شکل (3-9): مسيرذراتشارژوروديبهکورهوزمانماندگاريآنها 87

شکل (3-10): تغييراتارتفاعازکفکورهبرحسبزمانبرايتعداديازذراتشارژوروديبهکوره 87

شکل (3-11): مسيرذراتشارژوروديبهکورهونحوهذوبآنها 89

شکل (3-12): تغييرجرمذراتشارژدرطيمسيرخوددرکوره [kg] 90

شکل (3-13): تغييراتنسبتجرميCuدرذراتدرطيحرکتخوددرکوره 91

شکل (3-14): تغييراتنسبتجرميFeOدرذراتدرطيحرکتخوددرکوره 92

شکل (3-15): تغييراتنسبتگوگردباقيماندهدرذرات،X،درطيحرکتدرکوره 93

شکل (3-16): مسيرحرکتقطراتسوختمازوتومدتزمانماندگاريآنهاازبدوورودبهمحفظهواکنش [s] 94

شکل (3-17): تغييراتXبرحسبزمانذراتدرکورهجريانآرامباغلظتهاياکسيژنمختلف 95

شکل (3-18): کانتوردمادرمقطعبرشيگذرندهازمشعل‌هايکنسانترهدرحالتخودسوزبرحسبکلوينالف) هوايپيشگرمشدهب) هوايبدونپيشگرم 103

شکل (3-19): کانتورتغييراتنسبتجرمياکسيژنمحيطگازدرمقطعبرشيگذرندهازمشعل‌هايکنسانترهکورهدرحالتخودسوزالف) مخلوطهوابهصورتپيشگرمواردکورهشودب) مخلوطهوايبدونپيشگرمواردکورهشود 105

شکل (3-20)………………………………. : مسيرذراتشارژوروديبهکورهوزمانماندگاريآنهابرايکورهدرحالتخودسوزالف) مخلوطهوابهصورتپيشگرمواردکورهشودب) مخلوطهوايبدونپيشگرمواردکورهشود 107

فهرست جداول

عنوان………………………… صفحه

 

جدول (1-1): مقاديرپارامترهايکورهدرشرايططراحيبراساسمقاديرموجوددراسنادکارخانهذوبخاتون‌آباد. 7

جدول (1-2): آناليزشيمياييسوختمازوتمورداستفادهدرکورهذوبفلشخاتونآباد   10

جدول (1-3): آناليزشيمياييهوايوروديبهمشعل‌هايکنسانترهکورهذوبفلشخاتون ‌آباد. 11

جدول (1-4): ترکيبشيمياييکنسانترهکورهذوبفلشخاتون ‌آباددرشرايططرح   11

جدول (1-5): ترکيبمينرالوژيکنسانترهمورداستفادهدرکورهفلشخاتون ‌آباددرشرايططرح. 12

جدول (1-6): ترکيبمينرالوژيکنسانترهمورداستفادهدرکورهفلشخاتون ‌آباددرشرايطبهره‌برداري. 12

جدول (1-7): ترکيبشيمياييغباروکمکذوبدرشرايططراحي. 12

جدول (2-1): شرايطمرزيدرنظرگرفتهشدهبرايکوره. 33

جدول (2-2): ضرايبتوابعچندجمله‌ايبرايمحاسبهAدربازه‌هايمختلفXSO2   42

جدول (2-3): ضرايبتوابعچندجمله‌ايبرايمحاسبهBدربازه‌هايمختلفXSO2   42

جدول (2-4): خواصتشعشعيمحيطگاز،ديواره‌هاوذرات. 43

جدول (2-5): ترکيبمينرالوژيذراتشارژشدهبهکورهذوبفلشخاتونآباد   51

جدول (2-6): واکنش‌هايترکيباتسولفيديموجوددرذره. 52

جدول (2-7): مقادير برحسبدمايذره. 56

جدول (2-8): ماکروهاياستفادهشدهبراينوشتنUDFوکاربردآنهادرروندحلمسئله   69

جدول (3-1): شرايطمرزيکورهآزمايشگاهي. 74

جدول (3-2): مدتزماندرهرمرحلهتکراربراساسمدلتشعشعيکارحاضرومدلEWB   75

جدول (3-3): شرايططرحاوليهکورهذوبفلشخاتونآباد. 77

جدول (3-4): نتايجبدستآمدهازشبيه‌سازيبراساسشرايطاوليهکوره   78

جدول (3-5): شرايطبهره‌برداريکنونيکورهذوبفلشخاتونآباد   79

جدول (3-6): نتايجبدستآمدهازشبيه‌سازيبراساسشرايطبهره‌برداريکنونيکوره   79

جدول (3-7): تخمينميزانهواواکسيژنوروديباحلمعادلاتبالانسجرموانرژيبرايکارکردکورهذوبفلشخاتونآباددرحالتخودسوزدرشرايطمختلف. 98

جدول (3-8): نتايجحاصلازشبيه‌سازيمحفظهواکنشبرايحالاتمختلف   99

جدول (3-9): شرايطموردنيازکورهذوبفلشخاتونآبادبرايکارکرددرحالتخودسوزوتوليدماتباعيار 55 درصدبراساسنتايجحاصلازشبيه‌سازي. 101

 

فهرست علائم

 

ضريب جذب گاز، 1/m

a

مساحت سطح ذره، m2

مساحت سطح موثر ذره، m2

مساحت سطح افزايش يافته ذره پس از تقسيم شدن، m2

غلظت اکسيژن در محيط گاز، mol/m3

گرماي ويژه،J/kg/K

قطر ذره، m

ضريب نفوذ اکسيژن،m2/s

ضريب نيروي درگ، 1/s

نسبت جرمي ترکيبات سولفيدي به جرم کل ذره

انتالپي، kJ/mol

انتالپي، J/kg

H

شدت تابش محيط، W/sr/m2

I

ضريب هدايت، W/m/K

انرژي سنتيک جريان مغشوش، m2/s2

ضريب انتقال جرم، m/s

ضريب انتقال جرم بخار مس، m/s

طول تشعشعي، m

L

جرم،kg

فشار، kPa

فشار جزئي بخار مس در محيط اطراف ذره، kPa

فشار جزئي بخار مس در سطح ذره، kPa

فشار جزئي اکسيژن، kPa

حرارت منتقل شده از محيط به ذرهبر واحد حجم،W/m3

حرارت تعشعي بر واحد حجم،W/m3

حرارت توليد شده از واکنشها بر واحد حجم،W/m3

حرارت تبخير مس، W

عدد رينولدز ذره،

عدد بي‌بعد اشميت،

عدد بي‌بعد شروود،

حرارت توليد شده در محيط گاز بر واحد حجم، W/m3

جرم توليد شده در محيط گاز در اثر واکنش‌ها بر واحد حجم، kg/s/m3

دما، K

T

سرعت ذره، m/s

بردار سرعت، m/s

نسبت بي‌بعد جرم گوگرد باقيمانده در ذره به جرم گوگرد اوليه در ذره

نسبت مولي عنصر i

نسبت مولي گاز SO2

XSO2

نسبت جرمي عنصر i

نرخ جرم انتقال يافته از محيط به ذره، mol/s

 

 

 

 

علائم يوناني

 

ضريب نفوذ اسکالر

ضريب گسيل

نرخ اتلاف جريان مغشوش، m2/s3

دماي تشعشعي، K

ويسکوزيته، kg m/s2

چگالي، kg/m3

ثابت استفان-  بولتزمن، W/m2/K4

ضريب پخش ذره، 1/m

 

 

 

 

زيرنويس ها

 

سطح مذاب

bath

گاز

g

ذره

p

ديواره

wall

 

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “شبيه سازي فرآيندهاي ترموسيالاتي و واکنشي کوره فلش کارخانه ذوب خاتون‌آباد”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لینکدین واتساپ

محصولات مرتبط

%46تخفیف

اثر پیش فرآیند اسمز بر خشک کردن هوای داغ برشهای نازک شلیل

قیمت اصلی 39,000 تومان بود.قیمت فعلی 21,000 تومان است.
3.00
0 فروش
افزودن به سبد خرید
%34تخفیف

دانلود پروژه: طراحی مرکز تحقیقات معماری حوزه خلیج فارس با رویکرد طراحی اقلیمی

قیمت اصلی 35,000 تومان بود.قیمت فعلی 23,000 تومان است.
1.00
10 فروش
افزودن به سبد خرید
%41تخفیف

دانلود پروژه: تاثیر محیط های اجتماع پذیر بر خود پنداره بیماران در جهت خلق محیط های شفا بخش

قیمت اصلی 39,000 تومان بود.قیمت فعلی 23,000 تومان است.
2.29
0 فروش
افزودن به سبد خرید
امتیاز 0 از 5 از 0 دیدگاه

قیمت اصلی 35,000 تومان بود.قیمت فعلی 23,000 تومان است.

  • تاریخ ایجاد بهمن 21, 1399
  • تاریخ بروزرسانی اسفند 13, 1401
  • فروش 0
  • دیدگاه 0
شرایط استفاده از محصول

تمام محصولات به ازای پرداخت پروژه تنها قابل استفاده می باشند. این بدین معنی است که برای استفاده از یک یا چند محصول ، لازم به خرید آن محصول است.

مزایای خرید این محصول:
  • دسترسی به فایل به صورت همیشگی
  • پشتیبانی رایگان
  • پشتیبانی 24 ساعته محصول
  • بازگشت وجه در صورت عدم رضایت مشتری
مشاهده قوانین سایت
قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
ثبت نام کنید
enemad-logo