شبیه سازی و مدلسازی پیشگرمکن هوای BISECTOR با استفاده از cfd

چکيده

مصرف بهینه انرژی یکی از مسائل کلیدی در سیستم های تولید انرژی می باشد، این موضوع از دو منظر مصرف سوخت و محافظت از محیط زیست اهمیت پیدا میکند.در یک نیروگاه عملکرد ضعیف یک پیش گرمکن هوا یکی از دلایل اصلی کاهش راندمان بویلر می باشد. عملکرد یک پیشگرمکن هوا تحت تاثیر میزان هوای نشتی از سمت هوای ورودی  به  سمت گازهای داغ می باشد. پیشگرمکن هوای Ljungstorm یکی از انوع مبدل گرمایی می باشد که معمولا از آن در نیروگاههای گرمایی استفاده میشود. هدف استفاده از پیش گرمکن ها بازیابی گرمای جریان گرم گاز بویلر می باشد که در نهایت منجر به افزایش راندمان حرارتی با کم کردن گرمای تلف شده از مجموعه میشود .جریان گرم گاز و کانالهای خنک هوایی طوری تعبیه شده اند که به طور همزمان از مقابل این پیش گرمکن عبور داده شوند.

در این پروژه یک مدل دینامیک سیالاتی یک پیش گرمکن هوای bisector  ۵۰۰ مگاواتی ارائه میدهیم و با استفاده از آن به برسی میزان نشتی در پیشگرمکن هوایی و اثرات آن بر عملکرد نیروگاه می پردازیم . هندسه مسئله با استفاده از ماژول geometry  نرم افزار Ansys طراحی شده است. جریان سیال و انتقال گرما توسط نرم افزار Ansys CFX مدل شده است.  برای در نظر گرفتن اثر توربولانس از مدل استاندارد K-e استفاده شده است. پیشگرمکن هوایی در شرایط کارکرد مختلفی شبیه سازی شده است. اثرات تغییر دمای محیط و میزان لقی نشتی ها بر روی عملکرد پیش گرمکن بررسی شده است. همچنین نمودار توزیع دما در بخش های ورودی و خروجی پیشگرمکن ارائه شده است.

لغات کلیدی: پیشگرمکن هوای Lungstrom، پیش گرمکن هوای bisector  ، در نیروگاههای گرمایی ، نمودار توزیع دما

فهرست مطالب فایل گزارش پروژه

۱-    فصل ۱: ۱

۱-۱- مقدمه ۲

۱-۲- پیشگرمکن هوای LJUNGSTORM 4

۱-۳-     نشتی های پیشگرمکن: ۵

۲- فصل ۲: ۸

۲-۱-     شرح مساله ۹

۲-۱-۱-  تولید هندسه ۹

۲-۱-۲-       نامگذاری بخش های مختلف هندسه ۱۶

۲-۱-۳-     مش بندی هندسه ۲۱

۲-۱-۴-    تنظیمات اولیه در محیط cfx-pre 23

۲-۱-۵-  شرایط مرزی ۳۳

۲-۲-         جزئیات روش های مورد استفاده ۳۵

۳- فصل ۳: ۳۷

۳-۱-          نتایج ۳۸

۳-۲-اثر تغییر دمای هوای ورودی بر عملکرد پیشگرمکن ۴۱

۴-مراجع ۴۵

۵-پیوست ها ۴۷

تصاویری از محیط نرم افزار انسیس: