توضیحات
عنوان فارسی: مدل روزلند ( Rosseland Radiation Model )
- مقدمه
- مدل روزلند ( Rosseland Radiation Model )
- شرایط مرزی مدل روزلند در نزدیکی دیوار
- شرایط مرزی مدل روزلند در ورودی و خروجی جریان ها
- شرایط مرزی مدل P-1 در دیوار
- شرایط مرزی مدل P-1 در ورودی و خروجی جریان
- مدل ناحیه ای ( Zoning Model )
- مدل تابش انتقال گسسته ( Discrete Transfer )
- مدل دسته بندی گسسته ( Discrete ordinate radiation model )
- مراجع
مقدمه
در میان پدیده های فیزیکی موجود در طبیعت، مساله انتقال حرارت و مکانیک سیالات از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده و اغلب کوره های صنعتی و محفظه احتراق های با اشکال گوناگون بر اساس قوانین حاکم بر این پدیده ها کار می کنند. در حال حاضر تحقیقات وسیعی برای توسعه مدلهای جامع محفظه ها و کوره ها صورت می گید تا به خواست هایی نظیر افزایش ظرفیت کوره، بهبود کارایی حرارتی، کاهش مصرف سوخت و کاهش آلودگی های حاصل از احتراق پاسخ داده شود [1]. دو وظیفه اساسی بخش تابشی کوره، احتراق سوخت و انتقال انرژی به سیال فرایند است. بر حسب ظرفیت کوره، کیفیت کوره، کیفیت سوخت، نوع طراحی و هزینه های کلی کوره، دو عمل مذکور می تواند در یک بخش مجزا و یا در دو بخش مجزا صورت گیرد. اگر ظرفیت کوره کم باشد یا کیفیت احتراقی سوخت نازل باشد، برای جلوگیری از سرد شدن گازها قبل از تکمیل واکنش های احتراق، در ابتدا احتراق در یک محفظه و سپس انتقال حرارت در محفظه دیگر بوقوع می پیوندد. تلفیق فرایندهای احتراق و انتقال حرارت در یک محفظه منفرد باعث پیچیدگی عملیات کوره شده و مستلزم تنظیم دقیق توزیع فلاکس حرارتی به سیال فرایند است. اگر ظرفیت کوره زیاد باشد، تفکیک بخش های احتراق و انتقال حرارت از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نبوده و باعث ازدیاد مخارج کل می شود. بدین سبب در کوره های صنعتی عمل احتراق و انتقال حرارت تواما در یک محفظه صورت می گیرد. از آنجایی که بررسی اثر تشعشع علاوه بر متغیرهای حاصل از احتراق، مستلزم دسترسی به فاکتورهای دیگری است و آزمایش تجربی در این زمینه با مشکلات متعدد اجرایی همراه است، همواره حل عددی به عنوان یکی از موثرترین ابزارها در این زمینه مورد استفاده قرار گرفته است [2،3]. در طی سال های اخیر ساخت کامپیوتر های با حافظه و سرعت بالا،
تجزیه و تحلیل پدیده های پیچیده جریان سیال و احتراق و فرایندهای تشعشعی را تا حدودی ممکن ساخته است.
انواع مدل های حل عددی انتقال حرارت تابشی در زیر آورده شده اند و در ادامه به معرفی آنها پرداخته می شود :
- روش روزلند[1]
- روش P-1
- روش ناحیه ای[2]
- روش انتقال گسسته ( DT )[3]
- روش دسته بندی گسسته ( DO )[4]
مدل روزلند ( Rosseland Radiation Model )
استفاده از مدل روزلند جهت تخمین میزان انتقال حرارت تشعشعی زمانی معتبر است که محیط شامل گاز ( Medium ) ضخیم باشد ( ) و برای مسائلی پیشنهاد می شود که این ضخامت بزرگتر از 3 باشد. این مدل را می توان از معادلات مدل P-1 و با یکسری تقریبات بدست آورد. در ادامه روابط و معادلات مربوط به این مدل ارائه می شود [4].
بردار شار حرارتی در یک محیط خاکستری از معادله مقابل تخمین زده می شود ( همانند مدل P-1 ):
که در این معادله به شکل روبرو تعریف می شود :
مدل روزلند از این جهت با مدل P-1 تفاوت دارد که در مدل روزلند فرض می شود شدت تابش در دمای گاز، برابر شدت تابش جسم سیاه است، در حالی که در مدل P-1 یک معادله انتقالی برای G محاسبه می شود. بنابراین در مدل روزلند، که n، اندیس انکساری می باشد، با جایگزینی این مقدار برای G در معادله ذکر شده برای داریم :
از آنجایی که شار حرارتی تابشی، فرم مشابه قانون فوریه در انتقال حرارت هدایتی دارد، می توانیم بنویسیم :
که K ضریب رسانش و رسانش تابشی است. از معادله برای محاسبه میدان دما استفاده می شود.
شرایط مرزی مدل روزلند در نزدیکی دیوار
از آنجایی که این مدل در نزدیکی دیوارها معتبر نیست، ضروری است تا از شرایط مرزی دمایی شیب استفاده شود [4]. شار حرارتی تابشی در مرز دیوار ( ) به کمک ثابت شیب ( ) به صورت زیر تعریف می شود :
که دمای دیوار و دمای گاز مجاور دیوار و ثابت شیب ( ) به کمک رابطه زیر تخمین زده می شوند :
که پارامتر تبدیل رسانش به تابش در دیوار است و .
شرایط مرزی مدل روزلند در ورودی و خروجی جریان ها
هیچ گونه عملیات در خروجی و ورودی جریان ها در مدل روزلند نیاز نیست و شار حرارتی تابشی در این مرزها به کمک رابطه بدست می آید [4].
توجه:
- برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
- لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.
به منظور سفارش تحقیق مرتبط با رشته تخصصی خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.
سفارش تحقیق
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.