بررسی تاثیر تغییر زاویه پاشش و قطر قطرات آب بر توزیع دما در یک دی سوپرهیتر

عملکرد دی سوپر هیتر برای دی سوپرهیت کردن بخار ما فوق گرم به عواملی نظیر زاویه پاشش آب خنک کننده قطر قطرات آب خنک کننده وابسته است که می تواند در راندمان و بهینه سازی دی سوپرهیتر تاثیر بسزایی داشته باشد. مدلسازی صورت گرفته در این مسئله، برای به دست آوردن نتایج عددی، بر پایه ی مدل فاز گسسته مبتنی بر روش اویلری-لاگرانژی که رویکرد لاگرانژی را برای حرکت قطرات و رویکرد اویلری برای فاز پیوسته در نظر گرفته شده است. در این پژوهش تاثیر زاویه پاشش و قطر قطرات آب بر توزیع دما مورد بررسی قرار گرفته است که از مدل سازی k–ε برای آشفتگی جریان استفاده شده است و انتقال حرارت قطرات آب و بخار ما فوق گرم به عنوان یک جریان دو فازی سه بعدی در نظر گرفته شده است. در نتیجه از طریق محاسبات و شبیه سازی نمونه ای از دی سوپرهیتر می توان شرایط عملیاتی و فرآیندی را بهینه کرد و به یک حالت همگن برای خروجی دما و بازدهی بالا در کمترین فاصله طول لوله بخار دست پیدا کرد. در این تحقیق این میزان در فاصله ۲۸۰۰ میلی متری (۲.۸ متری) عملی گردیده است. این مقدار بدست آمده را می توان به ضریبی از قطر لوله بخار تعمیم داد که حدود ۱۰ برابر قطر لوله بخار است. که با توجه به تعداد اسپری نازل های بکار رفته و همپوشانی سطحی محل پاشش آب برای حالت های مختلف تعداد نازل، اندازه زاویه پاشش نیم زاویه ۱۷ درجه یا ۳۴ درجه کامل پیشنهاد می گردد.

کلیدواژه ها:

دی سوپرهیتر ، کنترل دمای بخار مافوق گرم ، نازل های پاشش آب ، طراحی مکانیکی دی سوپرهیترها ، دینامیک سیالات محاسباتی