شبیه سازی عددی یک تنور سنتی پخت نان سنگک
چکیده
به دلیل رایج بودن پخت نان سنتی در کشور و استفاده از گاز طبیعی در پخت نان، بهینه کردن مصرف گاز تنورهای پخت نان حائز اهمیت است و تاثیر قابل ملاحظه¬ای بر مصرف گاز طبیعی در مقیاس کلان خواهد داشت. در این تحقیق یک تنور سنتی پخت نان سنگک به صورت تجربی و عددی تحلیل شده است. ابتدا هندسه و ابعاد تنور مشخص شده و دمای قسمت¬های مختلف تنور با استفاده از دماسنج اندازه¬گیری شده¬اند. سپس با تحلیل گازهای داغ خروجی و با استفاده از نرم¬افزار خواص گازهای داغ احتراق به دست آمده¬اند. محاسبات نشان دادند که از انرژی ورودی به تنور 29 درصد آن صرف پخت نان¬های داخل تنور می¬شود. در مرحله¬ی بعد سهم مکانیزم¬های مختلف انتقال حرارت در پخت یک نان محاسبه شده¬اند؛ سهم مکانیزم جابجائی به دلیل سرعت پایین گازهای احتراق داخل تنور حدود 6 درصد و سهم مکانیزم انتقال حرارت هدایت به نان از طریق سنگریزه¬ها 54 درصد است. با توجه به پیچیدگی محاسبات مربوط به میزان انتقال حرارت تابشی امکان برآورد مستقیم آن مشکل است ولی با توجه به سهم به دست آمده از دو مکانیزم دیگر، سهم تابش 40 درصد برآورد می¬شود. به منظور برآورد دقیق تر سهم انواع انتقال حرارت به نان، تنور در نرم¬افزار cfx مدلسازی شده است. جهت اعتبارسنجی مدلسازی، توزیع دمایی با تنور واقعی مورد مقایسه قرار گرفته است و نتایج نشان می¬دهند که مقادیر دمایی متوسط کمتر از 10 درصد با نتایج تجربی اختلاف دارند. همچنین راندمان پخت تنور مدلسازی شده تقریباً برابر با نتایج تجربی به دست آمده است. نتایج عددی نشان می¬دهند که سهم مکانیزم تابش 38 درصد است که 2 درصد با مقدار برآورد شده در مطالعات تجربی تفاوت دارد. جهت مطالعه¬ی پارامترهای موثر روی انتقال حرارت تابشی به نان، اثر تغییرات ضریب صدور دیواره و کف تنور مطالعه شد¬ه¬اند و نتایج نشان می دهد که این دو پارامتر تاثیر کمی روی نرخ حرارت دریافتی نان دارند. همچنین با مدل سازی یک مشعل تابشی تخت به صورت یک صفحه¬¬ی داغ دما ثابت داخل تنور نشان داده شده است که حضور این مشعل می¬تواند سهم تابش در حرارت دریافتی نان را تا دو برابر افزایش دهد.