مطالعه عددی آیرودینامیک شعله در کوره‌های دوار

Abstract

عملکرد کوره‌های دوار ساده نبوده و برخی مشکلات به دلیل عدم توجه به هماهنگی و سازگاری میان مشعل و کوره در آن وجود دارد. بر این اساس در کار حاضر به مطالعه رفتار شعله در حضور جریان هوای ثانویه پرداخته شده است. با توجه به نبود داده­های آزمایشگاهی در زمینه کوره­های دوار، در گام اول مدل­های مناسب براساس مسئله معیار اعتبارسنجی شده­اند. سپس شبیه‌سازی کوره دوار با استفاده مدل توربولانسی realizable k-ε، مدل احتراقی واکنش گاه نیمه مخلوط، مدل تابشی P1با استفاده از نرم‌افزار اپن‌فوم انجام گرفته است. همچنین در کار حاضر با افزودن جمله چشمه به معادله انرژی قابلیت اعمال تابش و با افزودن جمله چشمه به معادله مومنتم قابلیت اعمال شرط مرزی دورانی به حلگر Reacting FOAM اضافه شده است. مطابق نتایج بدست آمده اعمال گرانش در شبیه‌سازی منجر به انحراف شعله به سمت دیواره بالایی کوره می‌شود. همچنین نتایج نشان‌دهنده اهمیت بالای تابش در شرایط حاکم بر مسئله مورد مطالعه است. بررسی تأثیر میزان هوای اضافی بر روی دمانیز نشان­دهنده کاهش دمای کوره و بیشینه دمایی دیواره کوره با افزایش درصد هوای اضافی می­باشد.