تاثیر تغییر زاویه‌ی ورودی سامانه بازچرخانی داخلی محصولات احتراق بر عملکرد کوره احتراق بدون شعله

در این مطالعه، شرایط حاکم بر یک کوره‌ی احتراق بدون شعله‌ی سوخت گاز طبیعی و هوا با سامانه‌ی بازچرخانی داخلی مجهز به بازو جهت افزایش ضریب بازچرخشی در مقیاس آزمایشگاهی بررسی خواهد شد. تاثیر تغییر زاویه‌ی آن بر پارامترهای احتراق بدون شعله نظیر حرارت آزاد شده، توزیع دما و ضریب بازچرخانی داخلی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد با افزایش زاویه‌ی بازو و بازتر شدن هندسه تا 60 درجه جریان به داخل کوره بهتر هدایت می‌شود و حجم ناحیه‌ی بازچرخانی در هندسه با زاویه‌ی بازو 60 درجه بیشترین مقدار است. با مقایسه‌ی مقدار ضریب بازچرخانی در کل کوره مشاهده می‌شود که تاثیر اصلی آن به روی ناحیه‌ی بازچرخانی است که منجر به تغییرات یکنواختی دما و حرارت آزاد شده می‌شود. با بررسی بیشینه حرارت آزاد شده می‌توان نتیجه گرفت طرح هندسه‌ با زاویه‌ی 30 درجه بازو بهترین هندسه‌ی پیشنهادی برای کاربرد‌های عملیات حرارتی است با بررسی نتایج دما نتیجه شد که با کمتر بودن زاویه‌‌ی بازوی سامانه (بسته‌تر شدن سامانه) و تجمع بیشتر جریان احتراقی درون آن، دما از 1727 کلوین (برای هندسه‌ی بدون بازو) به مقدار 1738 کلوین (برای زاویه‌ی بازو 15 درجه) افزایش می‌یابد.

effect of combustion products recycling system on temperature distribution and performance of flameless combustion furnace

in this study, the conditions governing a flameless natural gas and air combustion furnace with an internal recirculation system equipped with an arm to increase the recirculation coefficient is numerically investigated on a laboratory scale. the effect of changing its angle on parameters of flameless combustion such as released heat, temperature distribution and internal recirculation coefficient was investigated. the simulation results show that by increasing the angle of the arm and opening the geometry up to 60 degrees, the flow is better directed into the furnace, and the volume of the recirculation area is the largest in the arrangement with an arm angle of 60 degrees. by comparing the value of the recirculation coefficient in the whole furnace, it is observed that its main effect is on the recirculation area, which leads to changes in the uniformity of temperature and released heat. by examining the maximum released heat, it can be concluded that the geometry design with an arm angle of 30 degrees is the best proposed geometry for heat treatment applications. by examining the temperature results, it was concluded that as the angle of the arm of the system is lower (the system becomes more closed) and the accumulation of the combustion flow inside it is greater, the temperature increases from 1727 k (for armless geometry) to 1738 k (for arm angle of 15 degrees).