احمد آذری

این پروژه با هدف مدل سازی، آنالیز عددی و بررسی عملکرد راکتور ATR واحد متانول به روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و ارائه راهکارهای عملی جهت بهبود عملکرد راکتور اتوترمال انجام شده است. بدین منظور مراحل انجام کار در سه فاز و در بازه زمانی 8 ماه انجام شده است. در فاز اول از پروژه، پس از مطالعات جامع کتابخانه ای و بررسی پیشینه تحقیقات انجام شده، بررسی مدل های آشفتگی، مدل های احتراقی، مدل های سینتیکی برای بخش احتراق و کاتالیست انجام شد و بهترین مدل های مورد نیاز با مطالعات پیشینه کار استخراج شد. در نهایت مدل آشفتگی ، مدل احتراقی غیر پیش آمیخته و مدل سینتیکی احتراقی 4 مرحله ای جهت شبیه سازی راکتور مورد استفاده قرار گرفت. مطابق با داده های دریافتی از کارفرما، هندسه و داده های مربوط به شرایط جریان در حالت طراحی کازاله و عملیاتی متفاوت بودند. هندسه عملیاتی و هندسه طراحی در گلوگاه اسکرول دارای قطر متفاوت هستند. دبی، دما و کسرمولی گونه ها در جریان در هر دو شرایط طراحی کازاله و عملیاتی متفاوت بودند. در فاز اول، شبیه سازی جریان سیال داخل راکتور به صورت سه بعدی مطابق با شرایط طراحی کازاله و شرایط عملیاتی، بدون در نظر گرفتن لایه های رفرکتوری انجام شده است. در فاز دوم، شبیه سازی راکتور با در نظر گرفتن لایه های رفرکتوری انجام شده است و در این شبیه سازی جهت دقیق تر بودن اطلاعات ورودی جریان به راکتور ابتدا شبیه سازی لاین بین کوره و راکتور انجام شد و پس از استخراج نتایج به عنوان داده های ورودی شبیه سازی راکتور در نظر گرفته شد. علاوه بر آن هدف از شبیه سازی لاین، تعیین نقاط Hot spot در طول لوله می باشد که نتایج حاصل از شبیه سازی با مشاهدات در سایت تطابق دارد. با مشاهدات نقاط Hot spot و جهت جلوگیری از آن، کارفرما شبیه سازی لاین با تغییر هندسه در بخش زانویی را در خواست کرد که مطابق در خواست زانویی لاین به قطر 1660 میلی متر در نظر گرفته شد و شبیه سازی انجام شد. نتایج شبیه سازی لاین پیشنهادی تا حدودی منجر به جلوگیری از ایجاد نقاط Hot spot نسبت به مدل عملیاتی شده بود. به منظور صحت سنجی، نتایج به دست آمده از شبیه سازی ها، با داده های خروجی راکتور در شرایط طراحی کازاله و عملیاتی مقایسه و ارزیابی شده اند. مطابق با نتایج به دست آمده از شبیه سازی در شرایط عملیاتی و طراحی کازاله نشان داده شده است