پديد آورنده :
آباديان زاده، علي
عنوان :
بررسي توزيع شار حرارتي و تنش حرارتي ناشي از اين شار روي لوله هاي آب ديگ بخار نيروگاه شهيد منتظري اصفهان
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
تبديل انرژي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي مكانيك
صفحه شمار :
چهارده، 80ص.: مصور
استاد راهنما :
احمد صابونچي
استاد مشاور :
محمدرضا توكلي
توصيفگر ها :
بويلر , احتراق , روش Eddy -dissipation , مدل انتقال تنش برشي k - Ѡ , مدل DO
استاد داور :
علي اكبر عالم رجبي، محمود اشرفي زاده
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/07/17
چكيده فارسي :
چكيده بويلرها يكي از بخشهاي مهم نيروگاهها بهشمار ميآيند كه وظيفه تب ديل مايع آب زير اشباع به بخار فوق اشباع را دارند يكي از بخشهاي مهم بويلر محفظه احتراق آن است كه شامل ديوارهه اي ح اوي لول هه اي آب و مشعلها ميباشد در اين رساله به بررس ي ع ددي محفظ ه احت راق ب ويلر نيروگاه شهيد منتظري اصفهان پرداخته شده و با بدست آوردن پروفيل شار حرارتي رسيده به ديوارهها تنش حرارت ي ناش ي از اي ن ش ار و ت ثثير پارامتر افزايش ضخامت لولهها در مقدار اين تنش محاسبه شده است براي اين هدف و رسيدن به نتايج مورد نظر يك مدل سه بع دي ب ا اس تفاده از ديناميك سياالت محاسباتي در نرمافزار فلوئنت براي ب ويلر 552 مگ اواتي نيروگاه شهيد منتظري اصفهان شبيهسازي شد تمامي محفظه احتراق ب ويلر كه شامل مشعلهاي چرخشي و هندسه واقعي با ابعاد گرفته شده از نيروگاه ميباشد مدل شده است هندسه مسئله بدين گونه بود ك ه محفظ ه احت راق نيروگاه به شكل منشور بوده و مجهز به دوازده مشعل نوع چرخ هاي س وخت است كه در دو رديف در سمت ديواره عقبي نصب شدهاند هندسه مشعلها ب ه صورت كامل در اندازههاي واقعي خود شبيهسازي شده است مش عله ا ش امل ورودي هواي مركزي و محيطي و ورودي سوخت در مركز ورودي هواي مركزي مي باشند هدف اصلي در اين رس اله بدس ت آوردن ش ار حرارت ي رس يده ب ه ديوارههاي محفظه احتراق بويلر و تنش حرارتي ناشي از اي ن ش ار اس ت براي اين منظور با شبيهسازي احتراق ناشي از گاز طبيعي با استفاده از روش Eddy dissipation درون محفظه احتراق به بررسي ش ار حرارت ي رس يده ب ه ديوارههاي ناشي از احتراق پرداخته شد براي شبيهس ازي جري ان مغش وش درون محفظه از مدل انتقال تنش برشي k و براي شبيهسازي تشعشع از مدل DO استفاده شده است نتايج حاصل از شبيهسازي محفظه احتراق بويلر ب ا دادههاي عملي گرفته شده از نيروگاه مقايسه شده و خطاي كمي ب ين داده هاي عملي و نتايج شبيهسازي مشاهده ميشود دقت خوب نتايج بدس ت آم ده نشان ميدهد كه شبيهسازي ميتوان د جري ان و مي دان دم اي درون محفظ ه احتراق را با دقت خوبي شبيهسازي كند با بررسي شار حرارتي رسيده ب ه ديوارهها ناشي از شبيهسازي محفظه احتراق بيشينه شار حرارت ي رس يده به ديوارهها بدستآورده شد بيشترين شار حرارتي بدستآم ده مرب وط ب ه ديواره روبروي مشعلها ميباشد با اعمال پروفيل ش ار حرارت ي بيش ينه رسيده به لولهها روي تك لوله و لولههاي مجاور آن تنش حرارتي ناش ي از اين شار حرارتي در نرمافزار آباكوس محاسبه شد نتيجه بدس ت آم ده با پروفيل شار حرارتي اعمالي روي لول ه مقايس ه گردي د ك ه نش ان از تطابق پروفيل شار حرارتي اعمالي با توزيع تنش در راستاي لول ه دارد نتايج حاصل از حل عددي ت نش را ب ا اف زايش ض خامت لول هه ا در س ه هشت
چكيده انگليسي :
Numerical Investigation of Heat Flux Distribution and Thermal StressCaused by the Heat Flux on the Water Wall Tube Power Plant Boiler of Isfahan Shahid Montazeri Seyed Ali Abadian Zadeh a abadian@me iut ac ir Date of Submission 2016 06 20 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language Farsi Supervisor Ahmad saboonchi Ahmadsab@cc iut ac irAbstractBoilers are one of most important parts of power plants which changes subcooled water to superheat vapor Combustion chambers are one of main parts of plants which water pipes and burners make up its walls Inthis paper combustion chamber of boiler in Shahid Montazeri Power Plant is numerically analyzed profileof heat flux delivered to walls thermal stress due to this heat flux and effects of pipe wall thicknessparameter increment on these stresses are calculated In order to obtain the desired results a 3 dimensionalmodel by using computational fluid dynamics for 200MW boiler of Shahid Montazeri Power Plant issimulated All boiler combustion chamber compartments such as swirling burner with real dimensions ofthe plant are modeled The geometry of plant combustion chamber is a prism and consists of twelve burnerof swirling type which are placed in two rows on rear walls Burners are simulated in their originaldimensions Burners are made of central and peripheral air inlet and fuel inlet in the center of central airinlet Main aim of this paper is to calculate delivered heat flux to the walls of boiler combustion chamberand its applied thermal stresses Hence simulating combustion of natural gas with Eddy Dissipationmethod in combustion chamber delivered heat flux to the walls is obtained In order to simulate turbulentflow in the chamber and radiation k and DO methods are used respectively Results of boiler combustionchamber simulation are compared to the real data of the plant and obtained errors are in acceptable range Obtained results show that flow and thermal field in the combustion chamber can be simulated with goodaccuracy Investigating delivered heat flux to the walls due to combustion chamber simulation maximum ofdelivered heat flux is calculated Maximum calculated heat flux for walls is in front of burners Applyingmaximum delivered heat flux profile to the pipes a single pipe and neighboring pipes thermal stresses arecalculated in Abaqus Obtained results are compared with profile of applied heat flux to the pipes whichshows that applied heat flux profile is in accordance with stress distribution along the tube Results obtainedby numerical simulations by increasing tube thickness are compared in three directions r z Resultsindicate that thermal stresses are decreased by increasing tube thickness The reason for this can bevalidated by calculating the stress analytically Keywords Boiler Eddy Dissipation Method Combustion Thermal Stress Heat Flux DO Method k Method
استاد راهنما :
احمد صابونچي
استاد مشاور :
محمدرضا توكلي
استاد داور :
علي اكبر عالم رجبي، محمود اشرفي زاده
