بررسی اثر پارامتر های مختلف بر توزیع جریان و انتقال حرارت در کوره احیای مستقیم میدرکس

در پایان نامه حاضر به شبیه سازی عددی جریان و انتقال حرارت در کوره احیای مسقیم آهن به روش میدرکس پرداخته شده است. جریان گاز احیاکننده درون کوره که با گندله های سنگ آهن پرشده است به صورت جریان گاز درون یک محیط متخلخل مدل شده است. جریان در کوره احیای مستقیم آهن به صورت تقارن محوری در نظر گرفته شده است. معادلات پیوستگی و مومنتوم و انرژی در این محیط استخراج شده است که معادله مومنتوم در محیط متخلخل به صورت تعمیم یافته معادله ناویر- استوکس همراه با ترم های دارسی، فورچهایمر و برینکمن در نظر گرفته شده است. برای گسسته سازی معادلات از روش حجم محدود استفاده شده است.و برای حل معادلات و بدست آوردن سرعت و فشار از الگوریتم حل توام سرعت-فشار موسوم به سیمپل و از شبکه های همجا استفاده شده است. برای بررسی صحت نتایج بدست آمده، نتایج را در صورتی که ضریب تخلخل برابر با یک شود و عدد دارسی (نفوذ پذیری بدون بعد) به سمت بینهایت میل کند، که در آن صورت میدان حل، از یک محیط متخلخل به محیطی با سیال خالص تبدیل می شود با نتایج بدست آمده توسط دیگر محققین مقایسه شده است که نتایج، انطباق رضایت بخشی داشته اند . در این مقاله تاثیر تغییرات ضریب تخلخل بر توزیع جریان گاز و افت فشار درون کوره بررسی شده است. همچنین اثرات تغییر تعداد و دبی ورودی گاز احیا به کوره و نیز اثرات محل خروجی گاز احیا از کوره، مطالعه شده است.