مطالعه تجربی و شبیه سازی سه بعدی کوره دوار ریخته گری چدن با یک مشعل گازسوز

در این پژوهش، شبیه سازی عددی یک کوره دوار ریخته گری گازسوز 350 کیلوگرمی چدن و بهینه سازی مصرف سوخت آن به روش دینامیک سیالات محاسباتی بررسی می شود. برای شبیه سازی، این کوره به سه ناحیه مجزا تقسیم می شود: الف) ناحیه بار جامد با فاز مایع-جامد، ب) ناحیه احتراقی با فاز گازی و ج) ناحیه جامد دوار یا دیواره ی نسوز کوره. این سه ناحیه به صورت سه بعدی و گذرا با لحاظ برهمکنش های بین فصول مشترک نواحی فوق، شبیه سازی شده اند. در هر ناحیه، شبیه سازی بر مبنای حل هم زمان معادلات هیدرودینامیکی از جمله اتلاف گردابه و معادلات مربوط به واکنش های شیمیایی صورت می گیرد. نتایج شبیه سازی دمای جداره بیرونی بدنه کوره با داده های صنعتی مطابقت دارند که اعتبار مدل عددی را اثبات می کنند. در این شبیه سازی، نرخ ذوب دهی، تولید آلاینده های NOx و CO و مصرف ویژه ی سوخت،. سرعت دورانی، پیش گرمایش هوای احتراق، تغییر درصد هوا و تولید آلاینده های آنها نیز بررسی شد. تغییر پیکره بندی کوره دوار موجب کاهش 5% مصرف سوخت می شود که از نظر بهینه سازی مصرف سوخت و کیفیت آلیاژ تولیدی در این کوره حایز اهمیت است.