شبیه سازی کوره های دوار در حالت پایا
اسلاید 1: عنوان مقاله :شبيه سازی کوره های دواردر حالت پايا ارائه دهنده : علی لقمانی ، مهرشاد سپهر، س÷هر صديقی و منصور شيروانیدانشکده مهندسی شيمی
اسلاید 2: ماهيت پيچيده کوره سيمان ديناميک پيچيده طبيعت چند متغيره فرآيند کلسيناسيون تاثير متغير ها بر يکديگرسينتيک غير خطي و اکنش ها تاخير زماني طولاني خصوصيات متغير خوراک ورودي
اسلاید 3: واکنشها
اسلاید 4: مدلهای رياضی سيستم پخت معادلات جرم و انرژیمعادلات سينتيکیفرمولهـاي مربوط به پارامتــرهاي متغير در داخل کوره،نظير ضرايب انتقال حرارت جابجايي، هدايت و تشعشع
اسلاید 5: مدل WATKINSON &BRIMACOMBE گاز و مواد حرکت پيستوني (plug flow) دارند.شار حرارتي تشعشعي در جهت حرکت گاز در برابر شار طبيعي گاز قابل صرف نظر است. (کوره طويل فرض مي شود.) در هر سطح مقطع دماي گاز و جامد ثابت است
اسلاید 6: مدل METZGER پروفايل دمای گاز و جامد و ديواره فقط تابع طول کوره و زمان می باشدعدم در نظر گرفتن واکنش هااستفاده از فرمولاسيون رياضي احتراق بر اساسموازنه استوکيومتري
اسلاید 7: مدل STEINAR SAELID درجه حرارت خوراک در بستر در مقطع عرضي کوره يکنواخت است. غلظت اجزاء مختلف در سراسر مقطع عرضي کوره ثابت است. جريان مواد در کوره بصورت Plug flow است مواد کاملا مخلوط شده اند و درجه حرارت هر مقطع ثابت فرض مي شود. گاز يک لايه نوراني است و هيچ تشعشعي در جهت محوري در گاز روي نمي دهد. دماي ديواره در جهت کماني و دماي گاز هم در جهت شعاعي و کماني ثابت است. درصد غبارهاي معلق در کوره ثابت است. از انتقال حرارت هدايتي و تشعشعي در جهت محور صرف نظر مي شود. جريان جامد و گاز بصورت Plug flow فرض مي شود. گرماي ويژه گاز و جامد ثابت فرض مي شود. ضخامت ديواره کوره نسبت به قطرآن کوچک است. پس ديواره از لحاظ هندسي يک Plate محدود حساب مي شود. خصوصيات حرارتي آجرها و گاز و مواد ثابت فرض مي شود.
اسلاید 8: مدل SPANG قطر داخلي و خارجي کوره ثابت است. جامداتي که توسط گاز حمل مي شود صريحا در مدل قرار ندارند. در معادلات سرعت غلظت اجزاء قليل (trace) شرکت ندارند. معادلات سرعت توسط قانون آرينيوس بيان مي شود. گرماهاي ويژه و تبخير و واکنش مستقل از دما و موقعيت هستند. هدايت حرارتي در گاز و جامد ناچيز قلمداد مي شود و از طرفي ديگر هدايت در جهت محوري در پوسته نيز ناچيز در نظر گرفته مي شود. ضرايب انتقال حرارت جابجايي و تشعشعي مستقل از دما هستند. سرعت و جرم گاز و جامد در طول کوره ثابت فرض مي شود. انتقال حرارت بدليل آزاد شدن بدرون گاز از نوع انتقال حرارت جابجايي تلقی مي شود.
اسلاید 9: مدل سازی رياضی
اسلاید 10: فرضيات معادلات سينتيکی درجه حرارت بستر مواد در هر سطح مقطع از کوره ثابت است. غلظت هر يک از مواد در هر سطح مقطع ازکوره ثابت است. جريان مواد درکوره بصورت پيستوني است. سرعت واکنش هاي شيميايي از قانون آريينوس محاسبه مي شوند :در نتيجه معادله کلی زير بدست می آيد:
اسلاید 11: معادلات سينتيکی اجزاء موجود
اسلاید 12: فرضيات معادلات ترموديناميکی قطر داخلي و خارجي کوره ثابت است. جامداتي که توسط گاز حمل مي شوند صريحا در مدل قرار ندارند. در معادلات سرعت، غلظت اجزاء قليل شرکت ندارند. گرماي ويژه و تبخير و واکنش مستقل از دما و موقعيت هستند. هدايت حرارتي در گاز و جامد ناچيز قلمداد مي شود. از طرفي، هدايت در جهت محوري در پوسته نيز ناچيز قلمداد مي شود.
اسلاید 13: انتقال حرارتهدايت حرارتیتشعشعیجابجايیداخلیخارجیجابجايیتشعشعی
اسلاید 14: فازهای موجودگازجامدديواره
اسلاید 15: فاز جامد = انرژي ورودي از طريق بالک = انرژي خروجي از طريق بالک = توليد انرژي = انرژي رسيده از گاز به جامد از طريق تشعشعي = انرژي رسيده از گاز به جامد به طريق جابجايي = انرژي رسيده از ديواره به جامد به طريق تشعشعي غير مستقيم
اسلاید 16: = انرژي هدايتي از نوع تماسي از ديواره به جامد = کل انرژي هاي نشر شده از جامد پس از جايگذاری در معادله اصلی:فاز جامد
اسلاید 17: فرضيات ساده کننده:فاز جامد
اسلاید 18: پس ازمنظور کردن فرضيات وتقسيم طرفين بر داريم: فاز جامد
اسلاید 19: فاز گاز = تجمع انرژي در گاز = انرژي ورودي از طريق بالک = انرژي خروجي از طريق بالک = توليد انرژي = انرژي رسيده از جامد به گاز = انرژي رسيده از ديواره به گاز = کل انرژي هاي نشر شده از گاز
اسلاید 20: پس از اعمال ساده سازی ها داريم :فاز گاز
اسلاید 21: فاز ديوارهاتلاف انرژي به محيط – انرژي خالص دريافتي = تجمع انرژي در ديواره = تجمع انرژي در ديواره = انرژي رسيده از گاز به ديواره = انرژي رسيده از جامد به ديواره = انرژي هاي نشر شده از ديواره =انرژي خروجي از ديواره به جامد از نوع هدايتي (تماسي)پس از جايگذاری در معادله اول :
اسلاید 22: اصلاحات مدل spang تصحيح علامت سرعت فازها تصحيح شرايط مرزیتصحيح واحد ابعادی برخی از پارامترها مانند وqf تصحيح رابطه ضريب نفوذ اکسيژن
اسلاید 23: نمودارهای مدل اصلاح شده
اسلاید 24: نمودار غلظتی مدل اصلاح شده
اسلاید 25: نمودار غلظتی مدل اصلاح شده
اسلاید 26: معادله شعله Spang : دلايل ضعف مدل Spang
اسلاید 27: ارائه مدل شعلهGorog مشخصات مدل : طول معين شعله. دبی جرمی ثابت سوخت. عدم تبادل انرژی بين المانهای مجاور. تبادل انرژی بين فازهای موجود در هر المان. ازانتقال حرارت محوری در شعله صرف نظر می شود.انتقال حرارت يک بعدی است.
اسلاید 28: مدل شعله Gorog
اسلاید 29: نموداردمايی Gorog
اسلاید 30: نتيجه گيری قابليت انتخاب مدل شعله. تطابق با نمودارهای کيفی صنعتی. قابليت تعيين طول شعله همانند صنعت. استفاده از رابطه تجربی مشعل.
نقد و بررسی ها
هیچ نظری برای این پاورپوینت نوشته نشده است.