بررسی انتقال حرارت در لوله های آبی بویلر به روش المان محدود در حالت ناپایدار و حل تحلیلی در حالت پایدار

در این مقاله، انتقال حرارت هدایت پایدار و ناپایدار در مجموع لوله های آبی بویلرهای نیروگاهی، به صورت دو بعدی بررسی گشته است. در هنگام راه اندازی بویلرهای نیروگاهی،تغییرات فشار سیستم و توزیع درجه حرارت در جداره لوله هایی که آبی، تابعی از زمان می باشد اگر در ابتدای مرحله یک سوم راه اندازی (با گذشت 6 ساعت از روشن شدن مشعل در اسارت سرد)، تمامی مشعل ها همزمان روشن گردند.با توجه به تحت فشار بودن لوله ها، بالا رفتن دما و بوجود آمدن اختلاف دمایی بین سطوح داخلی و خارجی، لوله باعث به وجودآمدن نقاط سرد و گرم و توزیع غیر یکنواخت دما در لوله ها خواهد شد. بنابراین، کنترل شرایط بویلر جهت جلوگیری از خطرات احتمالی در اسارت سرد بسیار مهم می باشد. در مدل سازی انجام گرفته مجموعه لوله ها به همراه پره و جوش در نظر گرفته شده اند. بررسی ها در ناحیه ای از کوره که لوله ها مستقیماً در معرض شعله قرار می گیرند و بیشترین شار حرارتی را دریافت می کنند. انجام گردیده است. دیواره محفظه ای کوره بویلر توسط لوله های آبی پوشیده شده است. یک طرف این لوله ها تحت شار حرارتی و طرف دیگر عایق کاری بود و دربار نامی، محتوای این لوله ها آب و بخار می باشد. در حل تحلیلی مسئله (بدون در نظر گرفتن جوش)، ضریب دید در روی لوله با یک جمله کسینوسی و در روی پره به وسیله یک چند جمله ای برازش گشته است. نتایج حل تحلیلی و عددی با یکدیگر مورد مقایسه قار گرفته و اختلاف دماهای نقاط حساس در هنگام راه اندازی گزارش شده است.

کلیدواژه ها:

انتقال حرارت ، استارت سرد ، حل عددی و حل تحلیلی ، لوله های بویلر