بررسی عددی پیش گرمکن هوا جهت تعیین تشکیل شبنم در ورقهای موجدار برای تعیین سطوح با امکان خوردگی

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 28 تیر 1404   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jacsm.2025.90816.1302

نویسندگان

حسن محمدی سیبنی¹؛ حمید رضا نظیف^{* 2}

¹دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بین المللی امام خمینی قزوین، ایران

²دانشیار گروه مهندسی مکانیک دانشگاه بین المللی امام خمینی

چکیده

در دیگهای بخار بمنظور افزایش راندمان نیروگاه، هوای مورد نیاز برای احتراق باید پیشگرم شود. در تحقیق حاضر پیشگرمکن هوای گردشی به منظور کاهش خوردگی ورق های موجدار آن مورد بررسی قرار گرفته است. به کمک دینامیک سیالات محاسباتی شبیه سازی سه بعدی پیشگرمکن در مختصات مرجع متحرک انجام شد. با فرض عایق بودن دیواره ها و تأثیر تشعشع، حل معادلات پیوستگی، اندازه حرکت و انرژی انجام شد. نتایج مقاله با اطلاعات تجربی همخوانی خوبی دارند. سطوح مستعد پدیده خوردگی، شناسایی شدند. بیشترین خوردگی معمولا در ناحیه خروج محصولات احتراق از ماتریس رخ می‌دهد. لذا حداقل دمای خروجی گاز از نقطه نظر تشکیل نقطه شبنم مشخص شد. نتایج عددی نشان‌ دهنده تأثیر صفحه جداکننده، سرعت دورانی، دمای هوا و گاز ورودی بر عملکرد و توزیع دمای پیش گرم‌کن هستند. اثر سرعت چرخشی بر شروع چگالش سیال و نقطه شبنم نشان داد که تغییر سرعت دوران، فرآیند خوردگی را کاهش نمی دهد. افزایش سرعت دورانی روتور، در محدوده ی 5/0تا 6 دور بر دقیقه بازده را تا 84% افزایش می دهد.

کلیدواژه‌ها

پیش گرمکن؛ ژانگستروم؛ نقطه شبنم؛ دینامیک سیالات محاسباتی

مراجع