دو مدل شومینه با قدرت یکسان با تفاوت هندسی

نویسندگان [8] یک روش شبیه‌سازی پیشرفته‌تر برای فرآیندهای سوزاندن، با در نظر گرفتن اجزای جامد و فرار و همچنین رطوبت طبیعی موجود در چوب، پیشنهاد کردند.

توسعه راه حل های ساخت و ساز جدید مستلزم استفاده از هر دو مدل عددی برای نمونه سازی سریع و تحقیقات تجربی است که برای این دسته از سازه های گرمایشی نباید پیچیده یا گران باشد.

این تحقیق فعالیت‌های تجربی باقالی و محاسباتی را پوشش می‌دهد و هدف آن تعیین بهبودهای احتمالی طراحی یک شومینه چوبی برای به حداقل رساندن کل تأثیرات محیطی بود.

دو مدل شومینه با قدرت یکسان با تفاوت هندسی معرفی خواهد شد.

کار در دو مرحله انجام شد. در بخش اول، بخاری گازی دست دوم یک مدل عددی همراه با آزمایش‌های تجربی درج شومینه، مورد 0 (شکل 1) که روی میز آزمایش قرار داده شده است، پیشنهاد شد.

هدف از این مرحله تهیه یک ابزار عددی برای درک فرآیند فیزیکی-شیمیایی بود. یک مدل عددی برای درج شومینه با بارگیری سوخت دستی و درب کوره قفل شونده با ابعاد 930 × 630 × 490 میلی متر تهیه شد (شکل 1).

شبیه سازی عددی جریان سیال، واکنش احتراق شیمیایی و تبادل حرارت با استفاده از نرم افزار فلوئنت Ansys INC (نسخه 16.2) [11] انجام شد.

طبق داده های ساخت و ساز، بخاری هیزمی توان اسمی 12 کیلو وات با راندمان حرارتی 70٪ است.

پوشش بیرونی از فولاد با کیفیت بالا، پوشش محفظه احتراق شاموت، و منحرف کننده از ورمیکولیت ساخته شده بود.

یک شبیه‌سازی عددی برای درج شومینه پیشنهادی طراحی شد تا شرایط عملیاتی واقعی نصب را منعکس کند.

از هندسه ساده شده درج شومینه، یک جامد به عنوان حوزه محاسباتی استخراج شد و چهار عنصر مکعبی به آن اضافه شد که مدلی از کنده های چوب است (شکل 1b).

برای هندسه آماده شده، یک شبکه عددی چهار وجهی با اندازه تقریبی تهیه شد. 4 میلیون عنصر با توجه به [5،8،10]، برای مدل‌سازی فرآیندهای احتراق، مدل سرعت محدود / گردابی اتلاف [11] با سیستم معادلات (1)-(6):

یک مدل آشفتگی دو متغیره k- استفاده شد. برنج پاکستانی ε، که k انرژی جنبشی آشفتگی، و ε نرخ اتلاف [11]، و مدل تابش DO [11] است.

یک چوب برگریز، ممرز، هم در طول آزمایش و هم در شبیه سازی به عنوان سوخت در نظر گرفته شد.