بررسی اثرات تنش های حرارتی در چند طرح متفاوت از لوله تابنده یک مشعل تابشی

کوره ها از اجزای مهم در صنایعی که با فرآیند پخت مواد اولیه سر و کار دارند می باشند. اجزا مختلف تشکیل دهنده مجموعه کوره تحت بارگذاری حرارتی غیر یکنواخت قرار می گیرند. این امر سبب ایجاد گرادیان حرارتی و در نتیجه، وقوع کرنش ها و تنش های حرارتی در آنها می شود. از این رو مدل سازی و تحلیل آنها به منظور شناخت نواحی حساس و مستعد جهت تغییر شکل و یا شکست قطعه، امری ضروری می باشد. در این پژوهش، قطعه لوله تابنده در یک مشعل گازسوز تابشی خاص مورد بررسی قرار می گیرد. تفاوت این مشعل با سایر مشعل های تابشی در قرار گرفتن خروجی گازهای احتراق بر دیواره ی لوله تابنده و تخلیه آن در محیط کوره می باشد. فرضیه این تحقیق عبارت است: با فرض ثابت انگاشتن جنس و ابعاد لوله، تغییر در هندسه خروجی سیال، تاثیرات قابل توجهی بر تنش ها و کرنش های مترتب بر آن دارد. برای این منظور، سه طرح متفاوت از لوله تابنده با هندسه خروجی های مختلف بر جداره آن، ضمن ثابت در نظر گرفتن جنس لوله و شرایط کاری مشعل، مورد تحلیل قرار می گیرد. این تحلیل، با روش اجزا محدود و توسط نرم افزار تجاری ansys صورت گرفته است. با شبیه سازی شرایط کاری مشعل، توزیع تنش درسه طرح هندسی از لوله تابنده مشعل بدست می آید. همچنین با ساخت و آزمایش آن، اثرات تنش و کرنش در جداره لوله ها، بصورت کیفی با یکدیگر مقایسه می شود. نتایج مدل سازی و آزمون تجربی بیانگر برتری مدل لوله تابنده با طرح هندسی دایروی نسبت به سایر مدل ها، از نظر حداقل بودن مقادیر تنش بیشینه، می باشد