شبیه سازی انتقال حرارت گذرا در لوله های خنک کننده ی کوره قوس الکتریکی

پایان نامه
چکیده

کوره های قوس الکتریک در صنعت فولادسازی اهمیت بسیاری دارند. دمای این کوره ها به بالاتر از 1700 کلوین می رسد. به منظور جلوگیری از آسیب رسیدن به اجزای درونی کوره که باعث توقف کار کوره و خسارت های زیادی می گردد، این اجزا را توسط پانل های آبگرد محافظت می کنند. تشعشع ساطع شده از مذاب توسط آب خنک کننده درون لوله ی پانل ها جذب شده و از کوره خارج می شود. یکی از مشکلاتی که باعث توقف کار کوره ها می شود، ترک خوردن این لوله ها و ایجاد نشتی در آن ها به علت خستگی و تنش های حرارتی زیاد، می باشد. گرم و سرد شدن این لوله های خنک کننده، به علت جابجایی های درپوش و تغییرات شدید دمای لوله ها در هنگام شارژ کوره، عامل ایجاد این خستگی و تنش های حرارتی در لوله ها می باشد. در این تحقیق، برای بررسی این خستگی و تنش ها، اقدام به شبیه سازی انتقال حرارت گذرا در لوله ی پانل خنک کننده ی درپوش یک کوره قوس الکتریکی شده است. برای این کار، در ابتدا با استفاده از نقشه پانل خنک کننده درپوش کوره، هندسه ی سه بعدی آن توسط نرم افزار سالیدورکس تولید و سپس وارد نرم افزار تولید شبکه، نرم افزار گمبیت شده و پس از اصلاح هندسه، شبکه ی مناسب در آن ایجاد شد. پس از محاسبه میزان شار دریافتی به درپوش کوره از سطح مذاب و اعمال سایر شرایط مرزی مناسب، معادلات حاکم بر مسأله توسط نرم افزار فلوئنت شبیه-سازی و حل شد. پس از شبیه سازی توزیع دما در لوله ی خنک کننده و میزان دمای آب خروجی از آن در مدت زمان مورد نظر در حالت گذرا بدست آمد. با شبیه سازی مشخص شد که ناحیه های نزدیک به زانویی ها به علت شکل جریان در آن ها دچار افزایش دمای ناگهانی شده و دارای شرایط بحرانی می باشند. در این تحقیق جهت بررسی اثر کاهش دبی بر دمای پانل، شبیه سازی در دبی های مختلف با میزان شار حرارتی بحرانی انجام شد و نحوه تغییرات دمای پانل و دمای آب خروجی از آن در قالب نمودار ارایه شده است. با شبیه سازی گذرا نحوه تغییرات دمای پانل در دو حالت سرد شدن و گرم شدن، با تغییر سریع شرایط مرزی، در قالب نمودارها و کانتورها ارایه شده است. با شبیه سازی گذرا مشخص شد که در حالت سرد شدن پانل و کاهش شار حرارتی با گذشت تقریبا 100 ثانیه و در حالت گرم شدن و افزایش شار حرارتی با گذشت تقریبا 80 ثانیه، دمای پانل به حالت پایدار می رسد. در این تحقیق تاثیر تغییر جنس پانل ها در میزان دمای پانل نیز بررسی شد. با شبیه سازی تغییر جنس پانل از فولاد به مس دمای پانل با کاهش 6 درصدی روبرو شد.

۱۵ صفحه ی اول

برای دانلود 15 صفحه اول باید عضویت طلایی داشته باشید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

شبیه سازی کامپیوتری انتقال حرارت و جریان سیال در محدوده قوس الکتریکی کوره ذوب فروسیلیسیم

با توجه به شرایط کاری حاکم بر کوره های قوس الکتریکی، اندازه گیری پارامترهای کنترلی در هنگام بهره برداری، بسیار دشوار است. بعلاوه روش مناسب و ایمن برای انجام اندازه گیری در دماهای بالاتر در دست نیست. از این رو، شبیه سازی عددی فرآیند قوس الکتریکی با قابلیت محاسبه توزیع دما و جریان سیال، روز به روز بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش، محدوده قوس الکتریکی یک کوره ذوب فروسیلیسیم با استفاده ...

15 صفحه اول

شبیه سازی عددی انتقال حرارت در پانل های آبگرد کوره های قوس الکتریک

برای جلوگیری از تخریب پوسته فولادی کوره های قوس الکتریک از پانل های آبگرد به جای نسوز در بالای سطح مذاب استفاده می شود. تحلیل حرارتی پانل های آبگرد از نقطه نظر توقفات اضطراری (نشتی ها) و تلفات حرارتی اهمیت ویژه ای دارد. در این تحقیق، به منظور تحلیل حرارتی کوره قوس الکتریک و محاسبه شارهای حرارتی اعمال شده به سطوح داخلی کوره، مدلی تشعشعی با نرم افزار انسیس طراحی گردید. این مدل شامل دیواره های نسو...

15 صفحه اول

شبیه سازی عددی انتقال حرارت در آغازگر الکتریکی بر پایه سیم پل داغ شونده

The electric initiator is an important component of the explosive train which provides requiered energy to initiate a chemical reaction by converting the electric current to the heat via a bridgewire. This initiator is widely used in the field of aerospace industry in the solid rocket propellant motors, separation systems and etc due to its low weight and high reliability. In this research, a m...

متن کامل

شبیه سازی انتقال حرارت در کوره های قوس الکتریک جریان مستقیم

در طی سالیان اخیر استفاده از کوره های قوس الکتریکی برای تولید فولاد رشد چشمگیری داشته است . این رشد روزافزون استفاده از انرژی الکتریکی به جای سوخت های فسیلی برای ذوب فلزات، نشان دهنده ضرورت مطالعه و تحقیق در این زمینه است. کوره های قوس الکتریکی جریان مستقیم مدلی از تجهیزات فولادسازی می باشند که بدلیل مزایای فراوان نسبت به کوره های جریان متناوب، استفاده از آنها در صنعت روزبروز در حال افزایش است....

15 صفحه اول

مدل سازی کوره قوس الکتریکی بر مبنای نظریه آشوب به منظور کنترل پارامترهای کیفیت توان

کوره های قوس الکتریکی یکی از بزرگترین بارهای متمرکز درشبکه قدرت و از مهمترین منابع تولید هارمونیک، فلیکر ولتاژ و نامتعادلی به شمار می روند. در این مقاله، براساس نظریه آشوب، در ابتدا یک مدل توصیف کننده رفتار کوره قوس الکتریکی AC از لحاظ پارامترهای کیفیت توان ارائه می گردد. در این راستا حالت استاتیک قوس الکتریکی با استفاده از یک تابع هذلولی- نمایی مدل گردیده و نوسانات موجود در آن بوسیله یک مدل آش...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده مهندسی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023