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

در مطالعه حاضر با کمک مطالعه عددی به بررسی ایجاد توزیع دمای یکنواخت بر روی لوله های فرآیندی به عنوان پارامتراصلی در کور ه‌های کراکینگ با استفاده از مشعل‌های شعله تخت با توان های حرارتی مختلف پرداخته شده است. با توجه به فقدان داد ه‌های 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 انتقالحرارت همزمان، به حلگر chtmultiregionreactingfoam ارتقا پیدا کرده و شبیه‌سازی‌ها با استفاده از آن در نرم افزار اپنفوم انجام شده است. همچنین در شبیه‌سازی‌ها از مدل توربولانسی kω sst جهت مدل‌سازی آشفتگی استفاده شده است. نتایجبدست آمده از شبیه‌سازی‌ها نشان دهنده‌ی 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 بهگون های 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.

Numerical Study of the Flat Flame Burner Power Effect on the Producing UniformTemperature Distribution in Cracking Furnaces

In the present study, with the help of numerical study, the study of the uniform heat fluxformation on process tubes as the main parameter in cracking furnaces has been investigated using flatflame burners with different thermal powers. Due to the lack of experimental data for solver validation,two problems of swirl burner and channel with conjugate heat transfer of combustion gases and solidsurface have been used. To carry out simulations, the chtMultiRegionReactingFoam solver in OpenFOAMsoftware has been developed by adding the conjugate heat transfer capability to the reactingFoam solver.In simulations, kω shear stress transport turbulence model has been used for turbulence modeling. Theresults of the simulations show that the use of a flat flame burner in cracking furnaces allows for theuniform temperature distribution in the furnace with the low maximum combustion temperature. Also, tocreate the appropriate heat flux around the pipes so that the proper temperature distribution for crackingreactions is provided, the minimum heat flux of the flat flame burners is required, which in less than that,the appropriate temperature distribution does not occur on the pipes.