مطالعه عددي تأثير فاصله قرارگيري صفحه اختلاط سوخت و هوا بر عملكرد احتراقي يك كوره با دو ورودي مماسي

در اين مطالعه، بررسي عددي احتراق درون يك كوره با دو ورودي مماسي به كمك ديناميك سيالات محاسباتي و با استفاده نرم افزار فلوئنت انجام شده است. جريان به صورت سه بعدي، آشفته و پايا در نظر گرفته شده است و از مدل توربولانسي k-ϵ RNG و مدل اضمحلال گردابه اي ) Eddy Dissipation ( به منظور شبيه سازي جريان توربولانس و احتراق استفاده شده است. معادلات حاكم با روش حجم محدود و با به كارگيري الگوريتم سيمپل براي كوپلينگ فشار سرعت و روش بالادست مرتبه دوم براي گسسته سازي ساير معادلات حل شده است. با توجه به اين كه هدف اصلي اين مطالعه بررسي تأثير فاصله قرارگيري صفحه اختلاط سوخت و هوا بر روي دماي شعله و مقدار غلظت آلاينده ها درون يك كوره با دو ورودي مماسي مي باشد، اين نتيجه حاصل شد كه يك محدوده ايده آل براي قرارگيري صفحه اختلاط وجود دارد. به طوري كه با افزايش فاصله قرارگيري صفحه اختلاط از ابتداي كوره ماكزيمم دماي شعله كاهش مي يابد كه در نتيجه آن با قرارگيري صفحه اختلاط در فاصله 160 ميليمتري مقدار غلظت دوده تا حدود 52 درصد كاهش يافته است.

In this study, the numerical study of combustion in a furnace with two tangential inlets is conducted using computational fluid dynamics by Fluent software. The flow is considered as three dimensional, turbulent and steady. The k-ϵ RNG and eddy dissipation model are used to simulate the turbulent flow and combustion. The governing equations are solved with finite volume method by SIMPLE algorithm for the pressure-velocity coupling and upwind second-order method for discretization of other equations. According to the main purpose of this study which is to investigate the effect of distance of fuel and air mixing plate on flame temperature and concentrations of pollutants in a furnace with two tangential inlets, it was concluded that there was an ideal range for positioning the mixing plate. So that the maximum flame temperature decreases with the increase of the position of mixing plate from the beginning of the furnace which cause to decrease the concentration of soot about 52% by positioning the mixing plate at 160 mm.