بازطراحی مشعل شعله مسطح صنعتی به منظور کاهش آلاینده اکسیدهای نیتروژن با استفاده از شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی

در تحقیق حاضر، از ابزار شبیه سازی عددی استفاده شده و تاثیر اصلاح مشعل و افزودن بخش احتراق ثانویه به آن در کاهش آلاینده اکسیدهای نیتروژن در محصولات احتراق یک مشعل شعله مسطح بررسی شده است. مشعل مورد نظر از نوع مکش اجباری و با ظرفیت حرارتی 500,000 کیلوکالری بر ساعت است. برای حل عددی، از مدل احتراق غیر پیش آمیخته به همراه مدل اغتشاش bsl-kw و مدل تشعشع دستورات گسسته استفاده شده است. مدل سه بعدی مشعل اولیه و مشعل اصلاح شده بر روی مدل کوره آزمون قرار داده شده و از این دو حالت برای شبیه سازی عددی و مقایسه غلظت محصولات احتراق استفاده شده است. در احتراق بدون هوای پیشگرم، غلظت اکسیدهای نیتروژن در محصولات احتراق حدود 12 ppm است. در شرایطی که در احتراق مشعل از هوای پیشگرم و غنی سازی اکسیژن استفاده شود، میزان اکسیدهای نیتروژن به 521 ppm می رسد. با اصلاح مشعل و در نظر گرفتن احتراق ثانویه، این عدد به 98 ppm کاهش پیدا می کند.