مطالعه تجربي و شبيه‌سازي سه‌بعدي كوره‌ دوار ريخته‌گري چدن با يك مشعل گازسوز

در اين پژوهش، شبيه‌سازي عددي يك كوره‌ دوار ريخته‌گري گازسوز 350 كيلوگرمي چدن و بهينه‌سازي مصرف سوخت آن به روش ديناميك سيالات محاسباتي بررسي مي‌شود. براي شبيه‌سازي، اين كوره‌ به سه ناحيه مجزا تقسيم مي‌شود: الف) ناحيه بار جامد با فاز مايع-جامد، ب) ناحيه احتراقي با فاز گازي و ج) ناحيه جامد دوار يا ديواره‌ي نسوز كوره. اين سه ناحيه به صورت سه‌بعدي و گذرا با لحاظ برهمكنش‌هاي بين فصول مشترك نواحي فوق، شبيه‌سازي شده‌اند. در هر ناحيه، شبيه‌سازي بر مبناي حل هم زمان معادلات هيدروديناميكي از جمله اتلاف گردابه و معادلات مربوط به واكنش‌هاي شيميايي صورت مي‌گيرد. نتايج شبيه‌سازي دماي جداره بيروني بدنه كوره با داده هاي صنعتي مطابقت دارند كه اعتبار مدل عددي را اثبات مي‌كنند. در اين شبيه سازي، نرخ ذوب‌دهي، توليد آلاينده‌هاي NOx و CO و مصرف ويژه‌ي سوخت،. سرعت دوراني، پيش‌گرمايش هواي احتراق، تغيير درصد هوا و توليد آلاينده‌‌هاي آنها نيز بررسي شد. تغيير پيكره‌بندي كوره دوار موجب كاهش 5% مصرف سوخت مي‌شود كه از نظر بهينه سازي مصرف سوخت و كيفيت آلياژ توليدي در اين كوره حائز اهميت است.