بررسی عملکرد یک بازیاب چرخان

پیش گرمکن های هوا به طور گسترده در نیروگاه های حرارتی به منظور پیش گرم کردن هوای ورودی احتراق در بویلر به کار می روند. با این کار از یک طرف از گرمای اتلافی گازهای حاصل از احتراق استفاده می شود و از طرف دیگر مصرف سوخت بویلر کاهش می یابد. در این میان پیش گرمکن های هوای چرخان یانگستروم به دلیل فشردگی بالا، عملکرد مناسب و قابلیت اطمینان بالا نسبت به سایر پیش گرمکن های هوا از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند. همچنین به دلیل سادگی ساخت آن ها، بسیار مقرون به صرفه می باشند. به منظور بالا بردن کارایی این نوع از بازیاب های انرژی، نیاز به بررسی تغییرات دما در صفحات خروجی سیال و پارامترهای موثر بر کارایی آن، امری ضروری می باشد. در این پژوهش، جریان سیال درون پیش گرمکن هوای چرخان یانگستروم توسط نرم افزار تجاری شبیه سازی شده است. در ابتدا هندسه ساده سه بعدی به منظور صحت مدل سازی و حل هم زمان سیال و جامد، بررسی شد. به دلیل اهمیت هندسه مجرای عبور جریان، نمونه واقعی موجود در صنعت مورد مطالعه قرار گرفت و صحت استفاده از شرط مرزی عایق بودن دیواره مجرا، در دو مجرای عبور جریان بررسی گشت. با مشاهده نتایج و همچنین جهت کاهش حجم محاسبات، تحلیل یک مجرای عبور جریان مسیر شد. در بررسی و تحلیل انتقال حرارت درون این بازیاب، مقدار میانگین زمانی و مکانی برای ضریب انتقال حرارت جابجایی به دست آمد. نتایج حل وابسته به زمان نشان داد، پس از گذشت زمان در چند دوره عبور هوای سرد و گرم به صورت متناوب، دما در صفحات خروجی به حالت پایدار می رسد. بعد از آن بررسی پارامترهای اساسی انتقال حرارت در مبدل حرارتی چرخان مورد ارزیابی قرار گرفت. در بررسی تأثیر سرعت چرخش بر عملکرد این مبدل مشخص گردید با افزایش سرعت در محدوده ی معین، کارایی بازیاب افزایش می یابد. همچنین با بررسی پارامتر ارتفاع ماتریس، نتایج نشان داد با افزایش 28 درصدی ارتفاع ماتریس بازیاب نسبت به ماتریس اصلی، بازده 5/5% و توان مصرفی مکانیکی 32% افزایش می یابد. در نهایت با بررسی چگالی فشردگی در هسته بازیاب مشخص شد که با دو برابر کردن این پارامتر نسبت به بازیاب اصلی، 6/33% افزایش در بازده این مبدل و 70% افزایش توان مصرفی مکانیکی به وجود می آید.