مطالعه عددی تاثیر توان مشعل شعله تخت بر ایجاد توزیع دمای یکنواخت در کوره های کراکینگ

Abstract

در مطالعه حاضر با کمک مطالعه عددی به بررسی ایجاد توزیع دمای یکنواخت بر روی لوله‌های فرآیندی به عنوان پارامتر اصلی در کوره‌های کراکینگ با استفاده از مشعل‌های شعله تخت با توان‌های حرارتی مختلف پرداخته شده است. با توجه به فقدان داده‌های تجربی جهت انجام اعتبارسنجی حلگر از دو مسئله معیار مشعل چرخشی و کانال با انتقال حرارت همزمان میان گازهای داغ احتراقی و سطح جامد استفاده شده است. جهت انجام بررسی‌ها با حلگر احتراقی ReactingFOAM با افزودن قابلیت انتقال حرارت همزمان به حلگر chtMultiRegionReactingFOAM ارتقا پیدا کرده و شبیه‌سازی‌ها با استفاده از آن در نرم‌افزار اپن فوم انجام شده است. همچنین در شبیه‌سازی‌ها از مدل توربولانسی k-ω SST جهت مدل‌سازی آشفتگی استفاده شده است. نتایج بدست آمده از شبیه‌سازی‌ها نشان دهنده آن است که استفاده از مشعل شعله تخت در کوره‌های کراکینگ امکان ایجاد توزیع حرارت یکنواخت درون کوره با بیشینه دمای احتراقی پایین را فراهم می‌نماید. همچنین جهت ایجاد شار حرارتی مناسب در اطراف لوله‌ها به گونه‌ای که توزیع دمای مناسب جهت انجام واکنش‌های کراکینگ فراهم آید به حداقل توانی از مشعل‌های شعله تخت نیاز است که در مقادیر کمتر از آن توزیع دمای مناسب بر روی لوله‌ها ایجاد نمی‌شود.