مدل‌سازي اثرات بارگذاري حرارتي در سه طرح جديد از مشعل با لوله تابشي

در پژوهش حاضر، به بررسي توزيع تنش و كرنش ناشي از گراديان حرارتي در لوله تابنده از يك نمونه مشعل تابشي پرداخته مي‌شود. در طرح اين مشعل، دريچه‌هاي خروجي متعددي در جداره لوله تابنده تعبيه‌شده است و سيال حاصل از احتراق در كوره از اين دريچه ها تخليه ‌‌مي‌شود. براي اين مشعل سه نمونه لوله تابنده استوانه‌اي با طول، قطر، ضخامت و جنس يكسان كه در هركدام طرح دريچه‌هاي خروج سيال متفاوت است، مدل‌سازي شده است. به‌منظور شبيه‌سازي رفتار مكانيكي لوله‌هاي تابنده موردمطالعه، پس از مدل‌سازي هندسي و با لحاظ كردن جنس لوله و شرايط مرزي، از مجموعه نرم‌افزار تجاري انسيس بهره گرفته‌شده است. شرايط مرزي جهت حل عددي از نتايج آزمون‌هاي تجربي استخراج‌شده است. با توجه به ميانگين سرعت سيال درون لوله تابنده، جريان در محدوده آشفته قرار مي‌گيرد. به‌منظور به دست آوردن نمودار تنشكرنش آلياژ مورد آزمون از حل روابط رامبرگازگود بهره گرفته‌شده است. از حل برهمكنش سيالجامد توسط نرم‌افزار تجاري انسيس، بهترين طرح ازنظر حداقل بودن مقادير تنش فون ميزز نتيجه‌گيري شده است. همچنين با حذف بار حرارتي از قطعه در گام بعدي، تنش‌هاي پسماند پديد آمده در نمونه‌ها توسط نرم‌افزار محاسبه مي‌گردد. به‌منظور نشان دادن صحت حل، چند نمونه از اين مشعل ساخته و موردبررسي قرارگرفته تا نتايج حاصل از آن‌ها تائيد كننده حل عددي ‌باشد.