پديد آورنده :
شاكري، صادق
عنوان :
بررسي و امكان سنجي بازيافت انرژي از دودكش بخاري با استفاده از جابجايي اجباري توسط شبيه سازي عددي و تطبيق آزمايشگاهي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي شيمي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي شيمي
صفحه شمار :
ده، 97ص.: مصور، جدول، نمودار
يادداشت :
ص.ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
محمد اميري
استاد مشاور :
علي اكبر دادخواه
تاريخ نمايه سازي :
94/1/30
استاد داور :
كيقباد شمس اسحاقي، محسن نصر اصفهاني
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/09/26
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
چكيده فارسي :
1 چكيده در اين پژوهش نتايج تحقيق در مورد چگونگي بهبود بازده گرمايي بخاري گازي دودكشدار توسط يك سيستم خارجي قابل نصب ارائه شده است آنچه تا پيش از اين مورد توجه محققين درباره اين موضوع بود كم كردن هواي اوليه و ثانويه مخلوط شونده با گاز طبيعي يا محصوالت احتراق تغيير در زائده هاي درون تنور بخاري گازي يا استفاده از مكانيزم جايجايي اجباري براي كل بخاري و بدون استفاده از كانالهاي كمك كننده بوده استتت در حالي كه تمامي اين تحقيق ها براي افزايش بازده بخاري كارآمد به نظر مي رستتند اما به داليلي كمتر صتتنعت پستتند بوده اند بيشترين مقدار اتالف انرژي براي بخاري هاي دودكشدار دودكش آنهاست از طرفي جهت خارج كردن محصوالت احتراق ناگزير به استفاده از دودكش بر اي اين بخاري ها ه ستيم اما مي توان با ن صب يك كانال هواي پر سرعت روي دودكش و تعبيه صفحات فلزي فين و تغيير شكل دودكش بخاري گرماي مازاد برگرماي الزم جهت خارج شتتتدن گاز هاي احتراق را به محيط بازگرداند اين كار به طرق مختلفي مي تواند صورت بگيرد به اين خاطر 8 ه ند سه پي شنهادي بر ا ساس محدوديت ها و شرايط عملياتي تو سط نرم افزار ر سم 3 بعدي ك شيده شد تا پس از شبيه سازي بهترين مدل انتخاب شود به عالوه برر سي بي شتر نتايج براي بد ست آوردن مدلهاي با كارايي بي شتر در آينده مفيد خواهند بود اما براي بد ست آوردن شروط مرزي و ديگر د اده ها يك مدل اوليه اي بر ا ساس سادگي ساخت و آزمايش و همچنين ار ضاي اطالعات جهت شبيه سازي طراحي و ساخته شد پس از آن آزمايشات اوليه براي بدست آوردن شرايط عملياتي و داده هاي خروجي از جمله دماهاي ورودي و خروجي دودكش ستترعت گاز درون دودكش و دماي محيط انجام گرفت با توجه به پارامترهاي مجهول متعدد موجود در مستتهله ضتتريب انتقال حرارت جابجايي ديواره دودكش ضريب رسانش حرارتي فلز مورد استفاده ظرفيت حرارتي گاز درون دودكش براي كم كردن تعداد دفعات شبيه سازي آزماي شات و شبيه سازي هاي متناظر شان در دو بخش طراحي و اجرا شدند در بخش اول دودكش حاوي صفحات فين بدون حضور كانال هواي پر سرعت و با شرط انتقال حرارت جابجايي طبيعي پس از تحقق استقالل از تعداد مش آزمايش و شبيه سازي شد تا با مقاي سه نتايج بد ست آمده تمامي پارامتر هاي مجهول با ضريب انتقال حرارت h تقريبي صحيح h در حالت انتقال حرارت جابجايي طبيعي بدستت آيند در بخش بعدي پس از بدستت آوردن پارامتر هاي مجهول با استتفاده از روش عددي حل وتري تابح حدس و خطا براي بدستت آوردن ضريب انتقال حرارت در ديواره خارجي دودكش در ح ضور هواي پر سرعت با كمترين تعداد تكرار براي دو سرعت انجام شد كه اين مقادير با تقريب خوبي بدستتت آمد پس از بدستتت آوردن تمام پارامتر هاي عملياتي تمام هندستته ها در شتترايط يكستتان براي دو مقدار از ضريب انتقال حرارت بد ست آمده دو سرعت فن شبيه سازي شدند تا تو سط معيار برتري م شخ صي مدل بهتر انتخاب شود پس از تعيين بهترين مدل براي صتتحت ستتنجي آزمايش نمونه منتخب ستتاخته و آزمايش شتتد اختالف دماي خروجي در دو حالت تجربي و عددي با 4 درجه كلوين بوده كه اين تطبيق موئيد حل عددي مي باشد مدل نهايي بازده بخاري گازي دودكشدار را تا 37 افزايش داد همچنين مشخص شد بيشترين تاثير عوامل مربوط به تعداد پره و كمترين تاثير مربوط به ضخامت پره ها مي باشد اما با بهبود تمام عوامل به صورت توام اثر تك تك عامل ها بيشتر مي شود از طرفي شكلهاي گرافيكي و ديگر نتايج هم براي رساندن اين طرح به مدل توسعه يافته تر كمك مي كنند
چكيده انگليسي :
97AbstractThe results of investigation on improving thermal output of having chimney gaseous heater by anexternal installable system have been presented in this research Decreasing the amount of primary andsecondary air which are mixed by natural gas or combustion products changing the protuberanceswhich are inside the smoke stack of gaseous heater or using forced convection for heater withoutusing server channels have been cases that researchers focused to them before this issue While allof these researches seem to be proficient for increasing the heater output they are less welcomed byindustry for some reasons the chimney increases the energy loss of having chimney heater on the otherhand we have to use chimney in this heater for exiting the combustion products However thesecombustion gases can be return to the environment by installing a channel to pass high speed air on thechimney using metallic fins or changing the geometry of chimney heater This can be performed byvarious ways To achieve permissible condition and other data initial design was made on the basis ofplainness of construction and examination after evaluating available limits in test of desired system Then primary tests are performed for gaining practical conditions and output data entrance and exittemperature of chimney gas speed inside of the chimney environment temperature Finally thermalflow and transfer of gas inside the chimney are studied by using ANSYS FLUENT software for severalsuggested geometry Additional to using half of geometries and using symmetry condition theircorrespondening tests and simulation are designed in two parts for decreasing number of simulationtimes due to several unknown available parameters First part chimney contains fin plates withoutpresent of more speed air channels is tested and simulated by the condition of natural displacementto compare gained results all unknown parameters correctly obtain by the approximate heat transfercoefficient next part using the numerical method of functional hypotenuse guess and error isperformed by less frequency for gaining the heat transfer coefficient in external septum of chimneyafter achieving all unknown parameters and it gained by well approximation All geometries weresimulated in same condition after achieving all practical parameters Finally the extention of furtherresearchs in this field was examined by comparing all models and effective parammeters
استاد راهنما :
محمد اميري
استاد مشاور :
علي اكبر دادخواه
استاد داور :
كيقباد شمس اسحاقي، محسن نصر اصفهاني
