شبیه سازی و تحلیل احتراق
لابراتوار تخصصی شبیه سازی مهندسی سیملب
نرم افزار شبیه سازی CFD برای آنالیز احتراق باید شامل موارد زیر باشد:
- قابلیت حل معادلات انتقال چند جزئی و در نظر گرفتن مشخصات حرارتی وابسته به دما
- الگوریتمهای مختلف برای احتراق (احتراق در اثر اشفتگی، انرژی آزاد سازی شیمیایی، مدل جرقه و مدلهای مربوط به فرونشاندن و خاتمهی احتراق)
- اتمیزاسیون و اسپری برای احتراق نفت
- تبدیل زغال یا ذرات محترق جامد دیگر به گاز
- انتقال تابشی و مشخصات ساختاری مربوط به آن
- مدل سازی آلاینده ها: دوده و CO،NOX
All in One@esimlab
Engineering Design and Simulationمزیت های استفاده از شبیه سازی برای پیش بینی فرآلایند احتراق :
پیش بینی دقیق پاشش – اتمیزاسیون و اسپری مایع با در نظر گرفتن مخلوط و درصد عناصر، احتراق و توزیع حرارت، مبنایی برای یافتن نواحی با دمای بالا که منجر به افزایش تنش حرارتی در دیواره می شوند، هستند. علاوه بر این نقاطی که احتراق در آنها اتفاق می افتد و میزان تولید NOX و بررسی میزان پایداری شعله ایجاد شده، نهایتا امکان بهینه سازی فرآیند احتراق را فراهم میآورد. مدل های شبیه سازی پیشرفته مانند شبیه سازی ادی های بزرگ(Large Eddy Simulation) به طور موثری، امکان بررسی رژیم های مختلف اشتعال را در محدودهی احتراق با درجهی اشفتگی بالا فراهم می آورد. (از پیش مخلوط شده، غیر مخلوط، تا حدی مخلوط شده )
در مقایسه با مجموعه های آزمایشگاهی، شبیه سازی، یک راه حل بهینهی اقتصادی بوده و میتواند برای بررسی پارامتریک برای یافتن راه حل بهینه مورد استفاده قرار گیرد. این قسمت قبل از انجام هر تست فیزیکی انجام می شود.تیم مهندسی سیملب به عنوان شریک تجاری شما، آماده ارائه مشاوره مهندسی،بهینه سازی طرح های شما و انتقال دانش فنی و انجام پروژه های تحقیقاتی می باشد.
فعالیت های شبیه سازی با ارزش بالا در این زمینه عبارتند از :
- شبیه سازی اختلاط سرد سیستم تزریق، برای بهینه کردن نازل ورودی یا موقعیت مکانی اتمایزر
- شبیه سازی توزیع هوا در حفره ی خنک کننده، آستر برای تعادل کارایی جریان خنک کننده
- آنالیز جریان واکنش دهنده برای ارزیابی و بهینه سازی جبههی شعله، محیط حرارتی و میزان انتشار اگزوز
- بهینه سازی هندسه برای ناحیه چرخش ثانویهی گاز تولیدی از فرآیند اشتعال، برای کاهش انتشار NOX
- آنالیز دینامیکی و ناپایدار برای بررسی ناپایداری شعله در رژیمهای بحرانی (اشفتگی صوتی توربین گازی)
با استفاده از پیشرفته ترین و دقیق ترین روش های شبیه سازی و تسلط بر نرم افزارهای روز مهندسی، بالاترین ضریب اطمینان و بالاترین سطح شبیه سازی مولتی فیزیک در سرایط بارگذاری پیچیده و خاص امکان پذیر است.
آنالیز CFD برای فرآیند احتراق :
شبیه سازی فرآیند احتراق نیازمند حل معادلات انتقال دینامیکی سیال ، سینتیک شیمیایی برای مدل سازی جریان واکنش پذیر، و قابلیت ردیابی ذرات برای نفت و یا زغال سنگ قابل احتراق است.
اکثر فرآیندهای مربوط به احتراق شامل یک نوع سوخت مثل متان و یک نوع اکسید کننده مثل هوا هستند، اما تعداد رو به افزایشی از سیستمهای احتراق سوخت وجود دارند که شامل بیش از یک نوع سوخت می شوند. مانند کوره های زباله سوز زیست توده یا فرآیند اشتعال در یک سیستم دارای دو ماده قابل احتراق، به این دلیل سیستم CFD باید دارای قابلیت شبیه سازی چندین ماده محترقه و قوانین ساختاری و شیمیایی مربوط به آنها مانند نرخ واکنش و شرایط واکنش پذیری انرژی فعال سازی و غیره باشد.لابراتوار تخصصی شبیه سازی مهندسی سیملب
Engineering Simulation Laboratory-ESimLab
گروه سیملب طیف گسترده ای از راه حل های صنعتی زیرساخت های مهندسی عمران مانند نیروگاه ها ، پل ها ، جاده ها ، راه آهن ، سازه ، سیستم های آب و.غیره را ارائه میدهد. ارائه طرحی دقیق و مهندسی جهت استفاده از بهترین طرح و بهینه ترین مصالح و نیز مدلسازی بارگذاری مختلف و مقاومسازی سازه ها جهت افزایش ایمنی و طول عمر سازه و اندرکنش موج و سازه مواردیست که با استفاده از نرم افزارهای المان محدود میتوان بدان دست یافت.
سوختهای قابل احتراق ، مسلما منبع تامین نیرو در بسیاری از صنایع ما هستند، فرآیند احتراق شامل واکنش های شیمیایی پیچیده با فرآیند های انتقال است که به وسیله دینامیک سیالات بررسی می شود.
به منظور بهینه سازی، صرفا داشتن اطلاعات در مورد تکنولوژی و دانش مربوطه کافی نیست، بلکه بالاترین سطح از دانش فنی به منظور بهینه سازی صنعتی مورد باید مورد استفاده قرار می گیرد تا قابلبت رقابت جهانی با کاهش هزینه های ساخت در اثر طراحی اولیه دقیق صورت گیرد.
فرآیند احتراق :
فرآیند احتراق پایه و اساس کارایی صنایعی از قبیل :
- صنعت خودرو (موتور های احتراق داخلی –ICE )
- صنعت هوا فضا ( محفظه ی احتراق موتور جت ، راکتور ها و موتور پرتابه ها )
- صنایع شیمیایی ( فرآیند اشتغال ، زباله سوز ،اشتعال زیست توده ،واحدهای آهکی کردن )
- صنایع انرژی (مشعل توربو گاز ها ،مشعل دیگ بخار ، مشعل زغال سنگ )
تولید کنندگان تجهیزات احتراق، تحت فشار بسیار زیادی برای رعایت مقررات سخت گیرانه به منظور متعادل نگه داشتن سطح co2 و دیگر آلاینده ها ( CO ،NOX و دوده) که خروجی احتراق سوخت می باشند، در سطح استاندارد هستند. تلاش برای اجرای این قوانین، سرچشمه تحقیقات عظیمی شده که تلاش می کنند از تکنولوژیهای جدید برای به دست آوردن بهینه ترین حالت احتراق استفاده کنند. با توجه به هزینه های بالای تحقیقات آزمایشگاهی مربوط به اندازه گیری مقاومت حرارتی ،اندازه گیری های لیزری یا آنالیز ذرات اتمیزه، محاسبات CFD یک روش جایگزین برای تولید کنندگان، به منظور به دست آوردن دیدگاه جامع نسبت به عملکرد محصول می باشد. این آنالیزها امکان بهینه سازی و افزایش کارایی را به آنها می دهد.