10284

10284

شبيه سازي CFD مشعل گرمكن هاي گازي مورد استفاده در ايستگاه‌هاي تقليل فشار گاز طبيعي

كارشناسي ارشد

شيمي - شبيه سازي- طراحي و كنترل فرايند

مهر ماه 1390

مهر ماه 1390

دكتر سيد حسن هاشم آبادي

اين پايان نامه به مطالعه تجربي و شبيه سازي عددي تشكيل آلاينده NO و CO در احتراق سوخت متان و تاثير پارامترهاي طراحي بر راندمان احتراق گاز طبيعي در مشعل هاي گرمكن هاي حمام آب غير مستقيم مي پردازد. مجموعه معادلات حاكم شامل پيوستگي، حركت، انرژي و بقاء اجزاء به همراه واكنش‌هاي احتراق توسط نرم افزار Fluent 6.3.26 حل شده است. جهت شبيه سازي جريان مغشوش از مدل k-ε استاندارد استفاده گرديده است. جهت بررسي صحت نتايج شبيه سازي با استفاده از يك دستگاه آناليزور گاز مدل Testo 350XL گازهاي حاصل از احتراق يك گرمكن نمونه مستقر در ايستگاه تقليل فشار شهري مورد آزمايش قرار گرفتند و مقايسه نتايج تطابق خوبي را نشان مي‌دهد. در اين راستا تأثير تغيير در نسبت سوخت به هوا، دبي سوخت، دماي هواي ورودي و نصب يك سرمشعل چند نازله بر ماكزيمم دماي شعله، ميزان آلاينده‌ها و راندمان عملكرد مشعل مورد مطالعه قرار گرفته است. نتايج حاصل نشان مي‌دهد كه نصب دمنده به تنهايي جهت تأمين 20 درصد هواي اضافه در مشعل منجر به كاهش 87 درصد ميزان NO در محصولات احتراق مي‌گردد اما راندمان احتراق به ميزان 6 درصد كاهش مي‌يابد. اما چنانچه علاوه بر نصب دمنده از يك سرمشعل چند نازله مخلوط سوخت و هوا استفاده نماييم مي‌توانيم علاوه بر كاهش ميزان NO به مقدار 50 درصد در خروجي محصولات احتراق، راندمان عملكرد مشعل را نيز به ميزان 4 درصد افزايش دهيم.