بررسی تاثیر چینش های ورودی های هوا و سوخت بر عملکرد کوره احتراق بدون شعله

هدف از این مطالعه، بررسی شرایط حاکم بر یک کوره‌ی احتراق بدون شعله‌ی سوخت گاز طبیعی است. در این مقاله با تغییر چینش و فواصل چهار ورودی متقارن هوا از ورودی سوخت مرکزی، تغییرات ایجاد شده در پارامترهای مهم احتراق بدون شعله ایجاد شده در این رژیم احتراقی بررسی می شود. از مدل مفهوم اتلاف گردابه با تصحیح ضرایب، جهت مدل‌سازی احتراق با سینتیک شیمیایی کاهش یافته drm22 استفاده شده است. دو آرایش متقارن با شکل های ضربدر و بعلاوه برای به حداقل رساندن فضای مرده در کوره برای ورودی های هوا تعیین شد. حد پایین فاصله ی ورودی هوا و سوخت با توجه به محدودیت ساخت 12 میلی‌متر و حد بالای این فاصله در شبیه‌سازی، 36 میلی‌متر فرض شد. در هندسه پیشنهادی در این مطالعه، ضریب بازچرخانی نسبت به کوره پایه 6/2 برابر شده است. همچنین دمای بیشینه 5% و اختلاف دمای بیشینه و میانگین 77 کلوین نسبت به کوره پایه کاهش‌یافته است و این نشان دهنده یکنواختی دمای بهتر است. همچنین میزان بیشینه حرارت واکنش نقطه ای در کوره نسبت به کوره پایه 63% رشد داشته و نشان دهنده پتانسیل بالاتر کوره در عملیات حرارتی است. امکان تعمیم نتایج این پژوهش به کوره های صنعتی گاز طبیعی وجود دارد.

investigating the effect of arrangements of air and fuel inlets on the performance of flameless combustion furnace

the purpose of this study is to investigate the conditions governing a flameless combustion furnace with natural gas fuel. in this article، by changing the arrangement and distances of the four symmetrical air inlets from the central fuel inlet، the concept of eddy dissipation model with coefficient correction has been used to model combustion with reduced chemical kinetics drm22. two symmetrical cross arrangements x and + configuration، were determined to minimize the dead space in the furnace for air inlets. lower limit of the air and fuel inlet distance was assumed to be 12 mm and the upper limit of this distance was 36 mm in the simulation. most of all، by examining the combustion parameters، the proposed geometry was selected for the construction of the furnace. the recirculation factor (kv) has been increased by 2.6 times compared to the base furnace. also، the maximum temperature has decreased by 5% and the difference between the maximum and average temperature by 77 kelvin compared to the basic furnace، and this indicates better temperature uniformity. also، the maximum heat of reaction of specified point in the furnace has increased by 63% compared to the base furnace and indicates the higher potential of the furnace in heat treatment. it is possible to extend results of this research to natural gas industrial furnaces.