مقایسه استفاده از مدل حرارتی تعادلی و غیرتعادلی در مدلسازی دسته لوله های بویلر بازیاب حرارتی به صورت محیط متخلخل

بویلر بازیاب حرارتی در نیروگاه های سیکل ترکیبی به بازیابی انرژی دود خروجی از توربین گاز میپردازد و بخار تولیدی توسط آن به توربین بخار فرستاده شده و از انرژی آن جهت تولید توان استفاده میشود. نیروگاه های سیکل ترکیبی نسبت به نیروگاه های سیکل گاز و بخار دارای بازده بالایی بوده و نسبت به هر تغییر بار، سریع واکنش نشان میدهند شبیه سازی عددی بویلرهای بازیاب حرارتی به دلیل تعداد زیاد لوله های آن و تغییر مقیاسهای طولی بسیار متفاوت آنها امکان پذیر نیست زیرا به یک شبکه محاسباتی بسیار سنگین نیاز دارد و هزینه محاسباتی بسیار زیادی دارد. استفاده از مدل محیط متخلخل جهت مدلسازی دسته لوله های بویلر بازیاب، شبیهسازی عددی آن را در شرایط عملیاتی مختلف آن امکان پذیر نموده است. در مطالعه حاضر هندسه دوبعدی بویلر بازیاب حرارتی کوچک مقیاس با ظرفیت ۳۰۰ کیلوگرم بر ساعت در شرایط عملیاتی پایا شبیه سازی شده است. مدلسازی حرارتی محیطهای متخلخل به دو صورت تعادلی و غیرتعادلی صورت گرفته است. در مدل حرارتی غیرتعادلی، لوله ها و جریان دود غیر همدما در نظر گرفته میشوند و به-صورت جداگانه مدلسازی میشوند اما در مدلسازی حرارتی تعادلی، لوله ها و جریان دود همدما در نظر گرفته میشوند. نتایج حاصل از استفاده از هر دو نوع مدلسازی حرارتی محیطهای متخلخل در شبیه سازی عددی بویلر بازیاب حرارتی با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج نشان داد در شبیه سازی عددی بویلر بازیاب حرارتی استفاده از هر دو نوع مدل حرارتی تعادلی و غیرتعادلی در مدلسازی محیطهای متخلخل تفاوت چندانی نداشته و میتوان از هر دو نوع مدل حرارتی با توجه به نوع کاربرد، استفاده نمود.

کلیدواژه ها:

شبیه سازی عددی ، محیط متخلخل ، بویلر بازیاب حرارتی ، مدل حرارتی غیرتعادلی ، دسته لوله