بررسی عددی اثر باد بر شکل شعله در مشعل بلند پالایشگاه سرخون و قشم

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقاله 4، دوره 28، شماره 2 - شماره پیاپی 16، شهریور 1396، صفحه 51-64   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/fum-mech.v28i2.46595

نویسندگان

سیدمحمد جوادی¹؛ مرتضی عنبرسوز^{* 2}؛ علی قبادی³؛ محسن کهرم⁴

¹دانشگاه فناوریهای نوین قوچان

²دانشگاه مهندسی فناوریهای نوین قوچان

³پالایشگاه گاز سرخون و قشم

⁴دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

باتوجه به ارتفاع زیاد مشعل‌های بلند نیروگاه، سرعت جریان باد نقش مهمی بر شکل شعله و توزیع دمای ناشی از آن در بدنۀ مشعل دارد؛ لذا در این مقاله بااستفاده از شبیه‌سازی سه‌بعدی احتراق آشفته در نوک مشعل، موقعیت شعله و دمای بدنۀ مشعل در سرعت‌های مختلف جریان باد محاسبه گردیده است. نتایج نشان می‌دهد در سرعت‌های بیشتر از 5 متر بر ثانیه، شعله روی بدنۀ مشعل می‌خوابد که سبب بالا رفتن دمای بدنه می‌گردد. جابه‌جا شدن موقعیت دمای بیشینۀ بدنه با تغییر سرعت باد، می‌تواند سبب ایجاد خستگی و گسیختگی طولی در بدنۀ مشعل ‌گردد.

کلیدواژه‌ها

مشعل بلند؛ فلر؛ اثر باد؛ شکل شعله

سایر فایل های مرتبط با مقاله

EA-4-Anbarsooz-nahayi.pdf

مراجع

1. Johnson, M.R., Zastavniuk, O., Wilson D.J. and Kostiuk, L.W., "Efficiency Measurements of Flares in a Cross Flow", Combustion and Environment Group, Department of Mechanical Engineering, University of Alberta, (1999).

2. Johnson, M.R., Majeski, A.J., Wilson, D.J. and Kostiuk, L.W. "The combustion efficiency of a propane jet diffusion flame in cross flow", Combustion and Environment Group, Department of Mechanical Engineering, University of Alberta, (1998).

3. Majeski, A.J., Wilson D.J. and Kostiuk, L.W., "Size and trajectory of a flare in a cross flow", Combustion and Environment Group, Department of Mechanical Engineering, University of Alberta, Canada, (1999).

4. Stone, D.K., Lynch, S.K. and Pandullo, R.F., "Flares", U.S. Environmental Protection Agency Research Triangle Park, NC 27711, (1995).

5. Castieira, D. and Edgar, T.F., "Computational Fluid Dynamics for Simulation of Wind-Tunnel Experiments on Flare Combustion Systems", Department of Chemical Engineering, University of Texas at Austin, Texas 78712-0231, (2008).

6. معصومی، ح. و آب‌روشن، ح.، بررسی عددی اثر تغییر زاویه مشعل‌ها بر پدیده احتراق در دیگ بخار یک نیروگاه منتخب، نشریه علمی-پژوهشی سوخت و احتراق، سال پنجم، شماره اول، بهار و تابستان (1391).

7. Baukal, C.E., Gershtein, V.Y. and Li, X., "Computational Fluid Dynamics in Industrial Combustion", CRC Press LLC: Boca Raton, FL, (2000).

8. Huang, R.F. and Chang, J.M., "The stability and visualized flame and flow structures of a combusting jet in cross flow", Combustion and Flame, No. 98, pp. 267-278, (1994).

9. Huang, R.F. and Wang, S.M., "Characteristic flow modes of wake-stabilized jet flames in a transverse air stream", Combustion and Flame, No. 117, pp. 59-77, (1999).

10. Bourguignon, E., Johnson, M.R. and Kostiuk, L.W., "The use of a closed-loop wind tunnel for measuring the combustion efficiency of flames in a cross flow", Combustion and Flame, No. 119, pp. 319-334, (1999).

11. Castieira, D. and Edgar, T.F., "CFD for Simulation of Steam-Assisted and Air-Assisted Flare", Energy & Fuels, No. 20, pp. 1044-1056, (2006).

12. Marra, F.S. and Continillo, G., "Dynamic Numerical Simulation of an Enclosed Flare", Italian Section of the Combustion Institiute, Universita Degli Studi Di Napoli Federico II, (2009).

13. Langman, A.S. and Nathan, G.J., "Influence of a combustion-driven oscillation on global mixing in the flame from a refinery flare", Experimental Thermal and Fluid Science, No. 35, pp. 199–210, (2011).

14. Launder, B.E., Reece, G.J. and Rodi, W., "Progress in the Development of a Reynolds-Stress Turbulence Closure", J. Fluid Mech., No. 68(3), pp. 537–566, (1975).

15. FLUENT 6.3., User's Guide, Fluent Inc., (2006).

16. Jones, W.P. and Whitelaw, J.H., "Calculation Methods for Reacting Turbulent Flows: A Review", Combustion and Flame, No. 48, pp. 1–26, (1982).

17. Peters, N., "Turbulent Combustion", Cambridge University Press, (2004).

18. Johnson, M.R. and Kostiuk, L.W., "Efficiencies of low-momentum jet diffusion flames in crosswinds", Combustion and Flame, No. 123, pp. 189-200, (2000).