%46تخفیف

مطالعه عددی تاثيرموقعيت وشکل هندسی مشعلهابرانتقال حرارت دربويلربخار-Type∏

تعداد 121صفحه  درword

کارشناسی ارشددر رشته مکانیک

گرایش تبدیل انرژی

مطالعه عددی تاثيرموقعيت وشکل هندسی مشعلهابرانتقال حرارت دربويلربخار-Type

چکیده

هدف از انجام این تحقیق مدلسازی عددی انتقال گرما در محفظه احتراق با زوایای مختلف مشعل گاز طبیعی در بویلر تولید بخار از نوع П-type می باشد. برای انجام این کار از نرم افزار تجاری انسیس₋ فلوئنت 15 مدلسازی محفظه احتراق متشکل از چهار عدد مشعل گاز طبیعی و 187 عدد لوله آتشخوار به همراه دیواره­های نسوز کاملا بر اساس نقشه­های موجود صورت گرفته است. مدلسازی ابتدا براساس وضعیت موجود بویلر که در آن مشعل با زاویه 30 درجه نصب شده است حل شد. پس از بررسی نتایج نرم افزار با اندازه گیری مقادیر در نقاط مشابه از بویلر و تأیید صحت آنها، مدلسازی برای چهار زاویه دیگر هم انجام گردید. با بررسی نتایج بدست آمده از شار گرمایی روی لوله های آتشخوار، توزیع دما و سرعت سیال داخل اتاق احتراق در زوایای مختلف مشعل، امکان بهینه سازی حرارتی و جلوگیری از بیشگرم شدن لوله ها با توجه به نیاز تعریف شده فراهم  می­سازد.

 

کلید واژه : بویلر، مدلسازی عددی، مشعل،بهینه­سازی

 

 

فهرست مطالب

عنوان                                                صفحه

 

چکیده 1

فصلاول 2

1-1- مقدمه 2

1-2- بیانمسئله 3

1-2-1- ساختاربویلر 3

1-2-2- مدلسازی 4

1-2-3- علتانجامشبیهسازیبویلر 5

1-3- ضرورتانجامتحقیق 5

فصلدوم 7

2-1-مقدمه 7

2-2-دستهبندیمولدهایتولیدبخار 8

2-2-1- دستهبندیبراساسسوختمصرفی 8

2-2-2-تقسیمبندیبراساسنوعانتقالحرارت 9

2-2-3- تقسیمبندیبراساسسیرکوله 10

2-2-4-تقسیمبندیبراساسمحتویاتآب 13

2-2-5-تقسیمبندیبراساسفشارکوره 14

2-3-مولدهایلوله- آبی 16

2-3-1-مولدهایجابجایی 16

2-3-2- مولدهایتشعشع 18

2-4-اجزامولدلوله- آبی 21

2-4-1- کوره 21

2-4-2-سطوحلولهآبیتشعشعی 23

2-4-3-درام 29

2-4-4- لولههایتولیدبخارکپهای 33

2-4-5-سوپرهیتروریهیتر 35

2-4-6- اکونومایزر 38

2-4-7- گرمکنهوا 41

2-5-ترکیدنلولهها 43

2-6-معادلاتحاكم 46

2-6-1-معادلاتحاكمبرجريانسیال 46

2-6-2- معادلاتجريانمغشوش 47

2-6-3-احتراق 50

2-6-3-1-دستهبندیاحتراقازنظراختلاط 50

2-6-3-4-تابعدانسیتهاحتمال 53

2-6-3-5- مدلجبريصفرمعادله‌اي 54

2-6-3-6-مدليكمعادله‌اي 55

2-6-3-7- مدلدومعادله‌ايg, f 55

2-6-3-9-مدلسه‌معادله‌ايكنترلشدةفيزيكيبانرخاحتراقمحدود 56

2-6-3-10-مدلدومعادله‌ايتلفاتگردابه‌اي 56

2-6-3-11- مدلكاملترتلفاتگردابه‌اي 58

2-6-4- معادلاتحجممحدود 58

2-6-4-1- تبديلمعادلةديفرانيسلبهمعادلةحجممحدود 59

2-6-4-2- استخراجمعادلاتحجممحدودازروشانتگرالي 59

2-6-4-3-محاسبةدبيعبوريازسطوححجممعيار 60

2-6-4-4- حجممحدودمركزي 61

2-6-4-5-حجممحدودبالادست 61

2-6-4-6-حجممحدودتواني 62

2-6-4-7-حجممحدودQUICK 62

2-6-4-8- حجممحدودهيبريد 62

2-6-5-روشحلمعادلات 62

2-6-5-1- استخراجمعادلهتصحيحفشار 63

2-6-5-2- روشکوپل 65

2-6-6-واکنشهایشیمیایی 65

2-3- مرورمقالات 67

فصلسوم 69

3-1 کلیات 69

3-2- مدلسازیکانالهوایمشعل 70

3-2-1-رسمهندسه 70

3-2-2- ایجادشبکهمحاسباتی 72

3-2-3- تنظیماتفلوئنت 73

3-2-3-1- تنظیماتعمومی 73

3-2-3-2- مدلسازی 73

3-2-3-3- متریال 73

3-2-3-4- شرایطمرزی 73

3-2-3-5- روشهایحلمعادلات 73

3-2-3-6- کنترلهایحل 74

3-2-3-7- مانیتورکردننتایج 74

3-2-3-8- مقادیردهیاولیه 74

3-2-3-9- محاسبه 74

3-3- مدلسازیبویلر 75

3-3-1- رسمهندسه 75

3-3-2- ایجادشبکهمحاسباتی 76

3-3-3- تنظیماتفلوئنت 77

3-3-3-1- تنظیماتعمومی 77

3-3-3-2 مدلسازی 77

3-3-3-3- متریال 77

3-3-3-4- شرایطمرزی 78

3-3-3-5- روشهایحلمعادلات 78

3-3-3-6- کنترلرهایحل 79

3-2-3-8- مقادیردهیاولیه 79

3-3- اندازهگیریدمایبویلردرمرزخروجی 80

فصلچهارم 81

نتایج 81

4-1-مقدمه 81

4-2- صحت سنجی نتایج 107

4-3- استقلال از شبکه 108

فصلپنجم 109

5-1- بحث 109

5-2- تفسیرونتیجهگیری 110

5-3- پیشنهادات 111

مراجع 113

چکیدهانگلیسی 113

فهرست جداول

عنوان                                                صفحه

جدول(2ـ1): مقاديرثابتهايمدلkوε 49

 

فهرست نمودارها

عنوان                                                   صفحه

نمودار ( 4-1) مقایسهانتقالحرارتکلیوتشعشعیدرزوایایمختلفمشعل 106

نمودار (4-2) مقایسهشارگرماییدرزوایایمختلفمشعل 106

نمودار (4-3) مقایسهدمایگازهایسوختهشده 107

نمودار(4-4) پراکندگی دمای اندازه گیری شده در مرز خروجی بویلر با مشعل زاویه 30 درجه………………………………………….. 107

نمودار(5-4) اثر تعداد سلولهای شبکه بر نتایج………….. 108

 

فهرست اشکال

عنوان                                                  صفحه

شکل (2-1) بویلرسیرکولهطبیعی…………………………… 10

شکل (2-2) بویلرسیرکولهاجباری………………………….. 11

شکل (2-3) مسیرگردشآبدرمولدهای…………………………. 12

شکل (2-4) شمای بویلر با مکش متوازن 15

شکل(2-5) بویلرهای دو درامه 17

شکل (2-6) شمای بویلر با سوپر هیتر تشعشعی 18

شکل (2-7) بویلرهای دارای سوپرهیتر تشعشعی 19

شکل (2-8) لوله های فین دار 24

شکل (2-9) محاسبه انتقال حرارت درلوله فین دار 25

شکل (2-10) لوله با فین ذوزنقه ای 26

شکل (2-11) منحنی جوشش آب 28

شکل (2-12) اثر نسبت آب – بخار بر دمای لوله ها 29

شکل (2-13) منحنی نواحی جوشش بر حسب کیفیت 30

شکل (2-14) منحنی بار تولیدی جرمی بر حسب فشار کاری 30

شکل (2-15) منحنی بار تولیدی حجمی بر حسب فشار کاری 31

شکل (2-16) درام وتجهیزات داخلی آن 32

شکل (2-17) شمای لوله های کپه ای در دیگهای در بویلر با دو درام 33

شکل (2-18) عملکرد سوپرهیتر تشعشعی و جابجایی در بارهای مختلف 36

شکل (2-19) تفاوت دمای بخار خشک در بارهای مختلف. 37

شکل (2-20) تنظیمدمایبخارخشکتوسطدیسوپرهیترمیانی. 37

شکل (2-21) اکونومایزر آبی 39

شکل (2-22) شمای گرمکن لوله ای و صفحه ای 41

شکل(2-23) بازیاب حرارتی صفحه ای (ژانگستروم) 42

شکل(2-24) تابع دانسیته احتمال 54

شکل (3-1) نمایسهبعدیمشعل……………………………… 71

شکل (3-2) نمایجانبیمشعل………………………………. 71

شکل (3-3) شمایمشعل…………………………………… 72

شکل(3-4) رسممشعلبازاویه 30 درجهدربویلر…………………. 75

شکل (3-5) مشبویلردراطرافمشعلولولههایآتشخوار…………….. 76

شکل (4-1)  توزیعکسرجرمیدرصفحهمشعلها (زاویه°30 ) 83

شکل (4-2)توزیعدمادرصفحهمشعلها (زاویه°30 ) 83

شکل (4-3) توزیعکسرجرمیدرصفحهمشعلها (زاویه°30 ) 83

شکل (4-4) توزیعسرعتدرصفحهمشعلها (زاویه°30 ) 83

شکل (4-5) توزیعدمادرصفحاتعمودیمحفظهاحتراق(زاویه°30 ) 84

شکل (4-6) توزیعدمادرصفحاتافقیمحفظهاحتراق(زاویه°30 ) 84

شکل (4-7) توزیعسرعتدرصفحاتعمودیمحفظهاحتراق(زاویه°30 ) 85

شکل(4-8) توزیعسرعتدرصفحاتافقیمحفظهاحتراق(زاویه°30 ) 85

شکل (4-9) توزیعکسرجرمیدرصفحاتعمودیمحفظهاحتراق(زاویه°30 ) 86

شکل (4-10) توزیعکسرجرمیدرصفحاتعمودیمحفظهاحتراق(زاویه°30 ) 86

شکل (4-11) توزیعشارحرارتیرویلولههایآتشخوار(زاویه°30 ) 87

شکل (4-12)مسیرحرکتودانسیتهذراتدرمحفظهاحتراقدرمقطععرضیکهبادمارنگآمیزیشدهاست.(زاویه°30 ) 87

شکل (4-13)توزیعکسرجرمیدرصفحهمشعلها (زاویه°20 ) 88

شکل (4-14)توزیعسرعتدرصفحهمشعلها (زاویه°20 ) 88

شکل(4-15) مسیرحرکتوچگالیذرات (زاویه°20 ) 88

شکل(4-16)توزیعسرعتدرصفحهمشعلها (زاویه°20 ) 88

شکل (4-17) توزیعدمادرصفحاتعمودیمحفظهاحتراق (زاویه°20 ) 89

شکل (4-18) توزیعدمادرصفحاتافقیمحفظهاحتراق (زاویه°20 ) 89

شکل(4-19) توزیعسرعتدرصفحاتعمودیمحفظهاحتراق (زاویه°20 ) 90

شکل(4-20) توزیعسرعتدرصفحاتافقیمحفظهاحتراق (زاویه°20 ) 90

شکل(4-21) توزیعشارحرارتیرویلولههایآتشخوار (زاویه°20 ) 91

شکل(4-22) توزیعشارحرارتیرویلولههایآتشخوار (زاویه°20 ) 91

شکل (4-23) توزیعدمادرصفحهمشعلها (زاویه°10 ) 92

شکل (4-24) توزیعسرعتدرصفحهمشعلها (زاویه°10) 92

شکل (4-25) توزیعشارحرارتیرویلولههایآتشخوار (زاویه°10) 92

شکل (4-26) توزیعکسرجرمیدرصفحهمشعلها (زاویه°10) 92

شکل (4-27) توزیعدمادرصفحاتعمودی (زاویه°10) 93

شکل (4-28) توزیعدمادرصفحاتافقی (زاویه°10) 93

شکل (4-29) توزیعدمادرصفحاتعمودی (زاویه°10) 94

شکل (4-30) توزیعدمادرصفحاتعرضی (زاویه°10) 94

شکل (4-31) توزیعشارگرماییرویلولههایآتشخوار (زاویه°10) 95

شکل (4-32) توزیعشارگرماییرویلولههایآتشخوار (زاویه°10) 95

شکل (4-33) توزیعدمادرصفحهمشعلها (زاویه°0 ) 96

شکل (4-34) توزیعسرعتدرصفحهمشعلها (زاویه°0) 96

شکل (4-35) توزیعکسرجرمیدرصفحهمشعل (زاویه°0) 96

شکل (4-36) خطسیرذراترنگشدهباسرعتمحلی (زاویه°0) 96

شکل (4-37) توزیعدمادرصفحاتعمودی (زاویه°0) 97

شکل (4-38) توزیعدمادرصفحاتافقی (زاویه°0) 97

شکل (4-39) توزیعسرعتدرصفحاتعمودی(زاویه°0) 98

شکل (4-40)توزیعسرعتدرصفحاتافقی (زاویه°0) 98

شکل (4-41) توزیعکسر جرمی درصفحاتافقی (زاویه°0) 99

شکل (4-42) توزیعکسر جرمی درصفحاتعمودی (زاویه°0) 99

شکل (4-43) توزیعشارگرماییرویلولههایآتشخوار (زاویه°0) 100

شکل (4-44) توزیعشارگرماییرویلولههایآتشخوار (زاویه°0) 100

شکل (4-45) توزیعدمادرصفحهمشعلها (زاویه°10 -) 101

شکل (4-46) توزیعسرعتدرصفحهمشعلها (زاویه°10 -) 101

شکل (4-47) توزیعدمادرصفحاتعمودی (زاویه°10 -) 102

شکل (4-48) توزیعدمادرصفحاتافقی (زاویه°10 -) 102

شکل (4-49) توزیعسرعتدرصفحاتعمودی (زاویه°10 -) 103

شکل (4-50)توزیعدمادرصفحاتافقی (زاویه°10 -) 103

شکل (4-51) توزیع شدت توربولانس درصفحاتعمودی (زاویه°10 -) 104

شکل (4-52) توزیعشدت توربولانسیدرصفحاتافقی (زاویه°10 -) 104

شکل (4-53) توزیعشارگرماییرویلولههایآتشخوار (زاویه°10 -) 105

16 دیدگاه برای مطالعه عددی تاثيرموقعيت وشکل هندسی مشعلهابرانتقال حرارت دربويلربخار-Type∏

  1. Abel

    My brother suggested I might like this website. He was entirely right.

    This post actually made my day. You can not imagine simply how much time I had spent for this info!
    Thanks!

    Also visit my blog post … Comprar sulfasalazine en línea

  2. Salvador

    I absolutely love your blog and find a lot of your post’s
    to be exactly I’m looking for. can you offer guest writers to write content to suit your needs?
    I wouldn’t mind writing a post or elaborating on a number of
    the subjects you write about here. Again, awesome weblog!

    Here is my web site: สล็อตเว็บตรง

  3. Silke

    Wow that was unusual. I just wrote an incredibly long comment but
    after I clicked submit my comment didn’t show up. Grrrr…
    well I’m not writing all that over again. Anyhow, just wanted to say fantastic blog!

    Feel free to visit my webpage; sbo bet

  4. tlovertonet

    Nice post. I was checking continuously this blog and I’m impressed! Extremely useful information specifically the last part 🙂 I care for such information a lot. I was looking for this particular information for a very long time. Thank you and good luck.

  5. Alfie

    Great article.

    Also visit my web-site: tshirt printing

  6. Brain

    Wow that was unusual. I just wrote an really long comment
    but after I clicked submit my comment didn’t appear. Grrrr…
    well I’m not writing all that over again. Anyhow, just wanted to say
    excellent blog!

    My page … 13238915

  7. Dxrqnk

    best allergy pill for itching best prescription allergy pills allergy over the counter drugs

  8. Freddy

    Hello to every body, it’s my first pay a visit of this website; this website consists of amazing and really excellent information medroxyprogesterone kopen in Antwerpen zonder recept support of readers.

  9. Jessica

    Wow, awesome weblog format! How lengthy have you ever been blogging for?
    you make running a blog look easy. The total glance of your web site is magnificent, as smartly
    as the content! You can see similar here sklep internetowy

  10. Victorina

    Hey! I know this is kinda off topic however I’d figured I’d ask.
    Would you be interested in trading links or maybe guest authoring a blog post or vice-versa?
    My blog covers a lot of the same topics as yours and I feel we could greatly
    benefit from each other. If you are interested feel free to send me an e-mail.
    I look forward to hearing from you! Wonderful blog by
    the way! I saw similar here: Ecommerce

  11. Analytical and Research Agency

    It’s very interesting! If you need help, look here: ARA Agency

  12. Bryan

    Hello! Do you know if they make any plugins to assist with Search
    Engine Optimization? I’m trying to get my blog to rank for
    some targeted keywords but I’m not seeing very good gains.
    If you know of any please share. Thank you!
    You can read similar article here: Dobry sklep

  13. Latanya

    Hi! Do you know if they make any plugins to help with SEO?
    I’m trying to get my blog to rank for some targeted
    keywords but I’m not seeing very good results. If you know of any please share.
    Thanks! You can read similar blog here: Sklep internetowy

  14. Norine

    Hey there! Do you know if they make any plugins to help with Search Engine Optimization?
    I’m trying to get my website to rank for some targeted keywords but I’m not seeing
    very good success. If you know of any please share. Many thanks!
    You can read similar blog here: List of Backlinks

  15. Myra

    Hello! Do you know if they make any plugins to assist with
    Search Engine Optimization? I’m trying to get my blog to rank
    for some targeted keywords but I’m not seeing very good success.
    If you know of any please share. Cheers! You can read similar text here: Scrapebox List

  16. Linwood

    Wow, incredible weblog layout! How lengthy have you ever been running a blog for?
    you make blogging look easy. The entire glance of your website
    is wonderful, as smartly as the content material! You can see similar here dobry sklep

دیدگاه خود را بنویسید

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

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo