طراحی معکوس کوره های تابشی با محیط خاکستری و غیر خاکستری
چکیده
از آنجا که دقت حل مسائل طراحی معکوس سیستمهای حرارتی بستگی به دقت روش حل مسئله مستقیم دارد، هدف اصلی در این رساله ارائه روشهایی جهت حل دقیقتر مسائل انتقال حرارت مستقیم و در نتیجه آن حل دقیقتر مسائل طراحی معکوس می باشد. در قسمت اول این تحقیق، روش راستاهای مجزا اصلاح شده که نسبت به روش راستاهای مجزا استاندارد روشی دقیقتر برای حل معادله انتقال تابش می باشد با کمک روش ناحیه غیر فعال به مسائل انتقال حرارت تابشی در هندسه های نامنظم و با محیط خاکستری توسعه داده شد. با توجه به این برتری، روش راستاهای مجزا اصلاح شده برای حل مسائل معکوس انتقال حرارت تابشی مورد استفاده قرار گرفته و مطالعه پارامتری انجام شده است. در قسمت دوم این رساله به منظور حل دقیقتر انتقال حرارت تابشی بر خلاف کارهای تحقیقاتی پیشین، برای اولین بار طراحی معکوس محفظه های تابشی در محیط های غیر خاکستری مورد مطالعه قرار گرفت که به کمک آن می توان کوره های احتراقی را با دقت بهتری طراحی نمود. معمولا محیط موجود در محفظه های تابشی شفاف و یا فقط جذب کننده و صادر کننده تابش در نظر گرفته می شد. یکی دیگر از ویژگیهای متمایز این رساله نسبت به کارهای پیشین، این می باشد که سعی شده است محیط تابشی در حالت کلی آن یعنی محیطهایی با قابلیت جذب، صدور و انحراف غیرهمسانگرد (اسکترینگ غیر ایزوتروپیک) تابش مورد مطالعه قرار گیرد. در این تحقیق محیط های غیر همگن دارای ذرات معلق شامل دوده نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. مقایسه بین نتایج مدل های مختلف خواص تابشی محیط نشان می دهد نتایج مدل گاز خاکستری به طور قابل ملاحظه ای نسبت به نتایج مدل غیرخاکستری اختلاف دارد و این مدل فرض خوبی برای خواص تابشی محیط درون کوره ها نمی باشد.