|
Title
|
شبيه سازي ديناميك سيال محاسباتي لوله هاي كاتاليستي ريفرمر بخار و كوپل كردن با كوره ريفرمر پتروشيمي زاگرس
|
|
Type
|
FinishedProject
|
|
Keywords
|
شبيه سازي عددي، ديناميك سيالات محاسباتي، واكنشهاي ريفرمينگ متان، كاتاليست، انتقال حرارت از كوره
|
|
Abstract
|
SMR قلب واحد توليد گاز سنتز است و دو فرايند همزمان در آن رخ ميدهد، يكي فرايند واكنش ريفرمينگ بخار متان در لوله و ديگري فرايند احتراق در كوره است، كه اين دو فرايند به وسيله ي تبادل حرارت از طريق ديواره هاي راكتورهاي ريفرمر با هم در ارتباط هستند. در سمت كوره، احتراق سوخت در مشعلهاي بالايي رخ ميدهد و گازهاي حاصل از احتراق در كوره جريان مي يابد و از تونل انتهاي ريفرمر خارج ميگردد. در داخل لوله هاي ريفرمر، واكنش هاي كاتاليزوري اتفاق مي افتد و متان در حضور بخار به اكسيدهاي كربن و هيدروژن تبديل مي شود.
در 50 سال گذشته، كار گسترده اي در زمينه توسعه مدل هاي اوليه ريفرمر انجام شده است. روش مدل سازي رياضي ريفرمر كامل اولين بار در دهه 1960 پيشنهاد و توسعه يافت (1). افزايش درك هر دو پديده فيزيكي و شيميايي درون ريفرمر، منجر به توسعه مدل هاي جامع تر رياضي شد كه به دقيق تر شدن مكانيسم هاي تشعشعات، مدل هاي احتراق، الگوهاي توزيع دود، سينتيك واكنش هاي SMR و مدل هاي راكتور بستر فشرده منجر شد (2). با اين حال، حل اين مدل هاي كامل ريفرمر به دليل افزايش پيچيدگي معادلات ديفرانسيل جزئي غيرخطي بنيادي توصيف كننده پديده هاي فيزيكوشيميايي، از نظر محاسباتي پرهزينه است. علاوه بر اين، ريفرمرهاي بزرگ با هندسه پيچيده شرايط مرزي مختلفي را ايجاد مي كند كه مدل سازي رياضي را بسيار دشوار مي كند (2). از طرف ديگر ، با افزايش چشمگير قدرت محاسبات ، مدل سازي ديناميك سيالات محاسباتي (CFD) قادر به ادغام مدل هاي فيزيكي و شيميايي با نمايش دقيق جزئيات هندسه ريفرمر است و بنابراين بستر ريفرمر براي مدلسازي و طراحي به طور فزاينده اي مهم است. وقتي با مدل سازي اوليه مقايسه كنيم، CFD يك تكنيك مدل سازي با قابليت تجسم قدرتمند جهت بررسي مشخصه هاي مختلف هندسي و شرايط مرزي است. علاوه بر اين، مدل سازي CFD باعث انعطاف پذيري در متعادل كردن پارامترهاي طراحي بدون هزينه ي تغيير سخت افزار مي شود كه بطور قابل توجهي به صرفه جويي در اقتصاد و زمان كمك مي كند (3). فناوري CFD در انجام شبيه سازي كوره هاي صنعتي و راكتورهاي لوله اي SMR موفق بوده است. اكنون با بهره گيري از سيستمهاي پرقدرت محاسباتي و مدلهاي با دقت بالا در نرم افزار انسيس فلوئنت لوله هاي كاتاليستي ريفرمر زاگرس شبيه سازي ميگردد و سپس با مدل كوره كه قبلا شبيه سازي شده است كوپل ميگ
|
|
Researchers
|
Azadeh Mirvakili (First researcher)
|