بررسی عددی عملکرد گرمایش تابشی یک کوره آنیل پیوسته
| عنوان | بررسی عددی عملکرد گرمایش تابشی یک کوره آنیل پیوسته |
|---|---|
| نویسنده | آلتون، گوننچ کان |
| تاریخ انتشار: | 2022-06-17T12:37:05Z |
| موضوع | کوره شیشه ای، کوره شیشه ای، کوره های صنعتی، کوره های صنعتی، تابش حرارتی، هندسه تابش، هندسه تابش، بهینه سازی پارامتر، بهینه سازی پارامتر، کوره آنیل، کوره های آنیل، کوره های آنیل، بهینه سازی آنیل، بهینه سازی آنیل، |
| نوع | سند |
| زبان | انگلیسی |
| دیجیتال | بله |
| نسخه خطی | خیر |
| کتابخانه: | دانشگاه اوزیغین |
| شماره ثبت | 81cb22d0-fa18-45f7-81f1-4a7c1bfc3224 |
| محل کتابخانه | گروه مهندسی مکانیک |
| تاریخ | 2022-06-17T12:37:05Z |
| متن نمونه | آنیل به عنوان یک نوع فرآیند عملیات حرارتی به طور گسترده در صنعت تولید شیشه استفاده می شود. این آخرین مرحله از فرآیند تولید است و تأثیر بسیار زیادی بر کیفیت شیشه دارد. به خصوص در تولید شیشه با حجم بالا، فرآیند آنیل در یک کوره بازپخت از نوع پیوسته انجام می شود. در آن کوره، مراحل مختلف فرآیند بازپخت در مناطق مختلف همان کوره انجام می شود. هدف اصلی منطقه گرمایش کوره افزایش دمای شیشه به دمای بازپخت است. با توجه به رسیدن سطوح دمایی به 923 کلوین در داخل کوره، انتقال حرارت تشعشع در این ناحیه از کوره تأثیر غالب دارد. به دلیل ماهیت عمدتاً غیر مشارکتی جو کوره، انتقال حرارت تشعشع توسط عوامل دید بین شیشه و دیوارههای کوره کنترل میشود. در محدوده طول موج تابش ساطع شده از دیواره های کوره، شیشه را می توان به صورت مات مدل کرد. از آنجایی که ضریب دید بین شیشه و دیوارههای کوره به فاصله ردیفهای شیشهای داخل کوره بستگی دارد، چیدمان ظروف شیشهای میتواند تأثیر قابلتوجهی بر اثربخشی گرمایش کوره داشته باشد. در این مطالعه عددی، یک حلکننده ترکیبی هدایت-تابش برای بررسی ویژگیهای گرمایش بطریهای متحرک در داخل بخش گرمایش تابشی یک کوره آنیل پیوسته توسعه داده شد. حل کننده به عنوان یک حل کننده ترکیبی طراحی شده است که محاسبات هدایت و تشعشع را به ترتیب روی CPU و GPU (واحد پردازش گرافیکی) انجام می دهد. انتقال تابش بین سطوح مات با روش ردیابی اشعه مونت کارلو به عقب محاسبه شده است. با اجرای روش بر روی GPU، هزینه محاسباتی مدل تشعشع به شدت کاهش یافته است. به طور کلی، 91٪ از کل زمان محاسباتی توسط محاسبات تابش صرف می شود و تنها 9٪ توسط محاسبات هدایت گرما گرفته شده است. علاوه بر این، دو روش عددی در رابطه با ادغام مدل تابش با حلکننده هدایت گرما توسعه داده شد. مشخص شد که برای همان سطح دقت، روش دقیق مرتبه 2 امکان افزایش گام زمانی در محاسبات گذرا را با ضریب 2.5 برابر در مورد اجرای دقیق مرتبه 1 فراهم می کند. مدل کوره در نظر گرفته شده از 29 ردیف بطری در طول کوره و با 15 بطری در هر ردیف تشکیل شده است. دمای اولیه بطری ها با توجه به مرحله قالب گیری خط تولید گرفته شد. هزینه محاسباتی مشکل با در نظر گرفتن 7 ردیف بطری در حوزه محاسباتی کاهش یافت. الگوریتم توسعهیافته شبیهسازی انتقال حرارت را در تمام ردیفهای بطری با استفاده از تنها کسری از کل ردیف داخل کوره امکانپذیر میسازد. در نهایت، یک مطالعه پارامتریک بر روی تأثیر فواصل بین ردیفهای بطری انجام شده است. در این راستا، فاصله بین ردیفهای بطریها و سرعت نوار نقاله به گونهای تغییر یافته است که توان عملیاتی کوره، تعداد فرآیندهای بطری در واحد زمان، ثابت نگه داشته میشود. این مطالعه نشان می دهد که یک مقدار بهینه برای فاصله بین ردیف های بطری وجود دارد. برای فرم بطری در نظر گرفته شده، این مقدار فاصله ردیف بهینه 35٪ از قطر بطری است. اورتیم سورجینین سون آشاماسیندا تاتبیک ادیلیر و کام کالیتهسینده حکیم بیر اتکی صاحبیدیر. Yüklü sayıda cam üretimi gerçekleştilen ısıl işlem dizisi, özellikle sürekli tip tavlama fırınında gerçekleşir. فیرین ایچریسینده تاولاما ایشلمینین فرکلی آشامالاری یینه عینی فیرینین فرکلی بولوملرینده گرچکلشیر. Fırının ısıtma bölgesindeki temel amaç; camın ısıtılarak tavlama sıcaklığına گری گتیریلمسیدیر. Fırın içerisindeki sıcaklığın 923 K mertebelerine ulaşması sebebiyle ışınım ile ısı transferi hayli önem arz etmektedir. Işınım ile ısı transferi iştirak halinde olmayan fırın ortamı sebebiyle çoğunlukla cam ile fırın duvarları arasındaki görüş katsayısına bağlı olarak hüküm sürer. فیرین دووارلاریندان یاییلان یشینیمین دالغا بویو آرالیغیندا کم اوپاک اولارک کابل ادیله بیلیر. Cam nesnelerin fırın içerisindeki yerleşim planı, cam ve fırın duvarları arasındaki görüş katsayısı birbirine olan mesafeye bağlı olması sebebiyle fırının ısıtma etkililiği üzerinde hatırlıçılülıl. Bahsi geçen sayısal çalışmada iletim ve ışınımı konu alan bir dizi işlem yürütücüsü geliştirilmiş ve bunun vasıtasıyla sürekli tip tavlama fırınının ışınımla ısınıma هالیندلو هارولنانلی ısınma niteliği ortaya koyulmuştur. Dizi işlem yürütücüsünde bilgisayarın merkezi işlemci birimi ve grafik işleme biriminden faydalanması nedeniyle karma bir nitelik söz konusudur. Opak yüzeyler arasındaki ışınımla ısı tranferi "تعقیب اشعه مونت کارلو عقب مانده" adı verilen metot ile hesaplandı. Bu metot، grafik işleme birimini ile yazılımsam entegrasyonda bulunarak bilgisayımsal değerini büyük ölçüde azaltmıştır. Toplam bilgisayımsal sürenin %91 (yüzde doksan bir) kadarı ışınım ile isı transferi işlemleri ve yalnızca %9 (yüzde dokuz) kadarı iletim ile ısı transfer işlemleri için harcanmıştır. Dahası ışınım modeline ilişkin olarak iki sayısal methot geliştirildi. Her iki metot için de aynı hassaslık değerinin yakalandığı aralıkta ikinci dereceden doğruluk sahibi metot, birinci dereceden doğruluk sahibi metoda nispeten birim zaman aralığını 2,5 (2 tam, onda artırmaştirya). Gerçeklenmiş fırın modeli, her bir sırada 15 şişe olmak üzere toplamda 29 şişe sırasına elverişlidir. شیشلرین ایلک، خوبلانگیچ سیچاقلیغی ورتیم هاتینین بیر دیغر بولومو اولان کالیپما ایشلمی دیکته آلینارک آتانمیشتیر. Problemin bilgisayımsal değeri gerçeklenmiş fırın modeli içerisinde yalnızca 7 şişe sırası dikkate alınarak azaltılmıştır. Geliştirilen dizi işlem yürütücü, algoritma, fırın içerisinde bulunan 29 şişe sırasındaki her bir bardağın ısı transfer mekanizmasını sadece 7 şişe sırası dikkate alınması suretiyle bilgisayar tabanılı. Şişe sıraları arasındaki mesafenin etkisi üzerine değişken eksenli ölçülendirme çalışması nihayet yürütüldü. بو بغلامدا شیشلر آراسینداکی مسافلر و تاشیییجی کاییش هیزی بیریم زماندا چیکان ایش اورانینی sabit kılacak şekilde birbirine uyarlandı. چالیشما بولگولاری شیشه سیرالاری آراسی مسافنین اویگون بیر دغری اولدوغونو اورتایا کویویر. Çalışmada kullanılan şişe şekline mukabil sıra aralığının uygun değeri, şişe çapının yüzde 35'i olarak bulundu. |