بهبود شرایط کارکرد کوره دوار ذوب آلومینیوم با استفاده از شبیه سازی عددی

کوره دوار ذوب آلومینیوم برای بازیافت آلومینیوم از قطعات قراضه به کار می رود. کارکرد این کوره فرآیندی پیچیده و شامل پدیده های گوناگونی است که مهمترین آنها ذوب و اکسایش آلومینیوم، احتراق مغشوش سوخت گازی و تشعشع در یک بدنه دوار هستند. در تحقیق حاضر مدلی برای کوره دوار ذوب آلومینیوم ارائه شده است که کوره را به سه ناحیه لایه دیرگداز، ناحیه احتراق و ناحیه ذوب تقسیم می کند. بین این نواحی امکان تبادل جرم وجود نداشته و تنها انتقال حرارت ممکن است. حل عددی مساله نشان داد تهیه آلومینیوم مذاب کاملا تحت تاثیر دوران بدنه بوده و القای حرکت در آلومینیوم مذاب، باعث تسریع فرآیند ذوب می شود. همچنین در کنار اهمیت نقش دوران بدنه بر سرعت بخشیدن به فرآیند ذوب آلومینیوم، سرعت دورانی ۱.۲ دوربردقیقه بدنه کوره منجر به حداقل شدن زمان تهیه مذاب می شود. سپس نقش غالب تشعشع در انتقال حرارت درون کوره در مقابل جابه جایی حرارت تحقیق و مشاهده شد ۸۴% از انتقال حرارت درون فضای کوره از طریق مکانیزم تشعشع انجام می شود. با افزایش ضریب صدور لایه دیرگداز از۰.۷ به ۰.۸۵ این مقدار به ۸۸.۵% افزایش و دمای گازهای درون کوره کاهش می یابد که در نتیجه کارایی کوره بهبود یافته و فرآیند ذوب ۲۰ دقیقه زودتر پایان می یابد.

Keywords:

کوره دوار ذوب آلومینیوم , مدل‎سازی , دینامیک سیالات محاسباتی , جابه­ جایی اجباری , تشعشع