شبيه سازي عددي احتراق سوخت جامد مشتق شده از لجن نفتي پالايشگاهي

سالانه مقدار زيادي لجن نفتي حين بهره برداري و فعاليت‌هاي فرآيندي بر روي نفت خام توليد مي‌شود. سوزاندن لجن‌نفتي در راستاي بازيافت انرژي موجود در آن و همچنين به عنوان راهكاري جهت مديريت اين پسماند خطرناك مي‌تواند مورد توجه قرار گيرد. در تحقيق حاضر شبيه‌سازي عددي احتراق سوخت جامد مشتق شده از لجن نفتي پالايشگاهي در يك كوره‌ي دوبعدي داراي تقارن محوري به‌منظور بررسي ويژگي‌هاي احتراقي اين نوع سوخت انجام شده است. از ديدگاه اويلري جهت شبيه‌سازي ميدان جريان گازي و از ديدگاه لاگرانژي جهت شبيه‌سازي ذرات سوخت استفاده شده است. در فاز گازي به‌منظور مدل‌سازي جريان احتراقي آشفته مدل اغتشاشي k-ɛ استاندارد و مدل احتراقي اضمحلال گردابه‌ها (EDM) به كار گرفته شده است. بررسي تاثير قطر ذرات سوخت بر فرآيند احتراق نشان داد با افزايش قطر ذرات از m 5-10×5 تا m 4-10×6، مقدار بيشينه‌ي دما حدود 14 درصد كاهش يافته و مكان بيشينه‌ي دما نيز cm 40 از ورودي كوره دورتر مي‌شود. به منظور بررسي اثر ميزان آب‌گيري از لجن پالايشگاهي بر خواص احتراقي سوخت، مطالعه‌اي بر روي اثر ميزان محتواي رطوبت سوخت انجام گرفت. نتايج حاضر نشان داد افزايش 30 درصدي جرم رطوبت در آناليز تقريبي سوخت، مقدار بيشينه‌ي دما را در حدود 11 درصد كاهش مي‌دهد.