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Par Zeeco le 4 juin 2021

géométrie du chauffage vue de l'est

Ce rapport décrit l'analyse thermique et le modèle de distribution du flux d'air dans le cadre d'un ensemble de réchauffeurs d'air produit par Zeeco. La première section comprend les détails de la conception de la grille de distribution des flux appliquée à l'entrée du réchauffeur, située sous les brûleurs des conduits. La conception de la grille est basée sur une analyse CFD.

La deuxième section comprend une analyse effectuée par Zeeco pour déterminer la distribution finale de la température à la sortie du réchauffeur. Cette analyse a été réalisée à l'aide d'un programme permettant d'effectuer un bilan thermique basé sur le débit et la température de chaque élément. Ces éléments sont créés en découpant le réchauffeur en un certain nombre de sections transversales à différentes hauteurs et en superposant une grille sur chaque section.


Analyse thermique

L'objectif de l'analyse thermique était de déterminer la distribution finale de la température au niveau d'une section transversale située à la sortie du réchauffeur d'air et de la libération contrôlée de la chaleur (schéma de perçage). Cela permet de s'assurer que la variance de la température a été minimisée pour répondre à la spécification. Les calculs ont été effectués en divisant chaque section transversale en éléments carrés de 6 "x6" dans un modèle de grille. Cela a permis de déterminer les températures réalisées pour chaque élément dans les sections transversales tous les 6 pouces d'élévation au-dessus des brûleurs, en commençant au niveau de l'injection de carburant. Le forage fourni a été utilisé pour trouver la chaleur libérée à chaque cellule. Les calculs ont été effectués jusqu'à ce qu'un écart de température satisfaisant soit indiqué ou que le sommet de l'appareil de chauffage soit atteint. Le processus de calcul des températures comprenait trois itérations à chaque section transversale avant que les températures finales ne soient enregistrées.


Résultats

Après examen des résultats de l'analyse thermique et du modèle de distribution du flux d'air, la distribution de la température de l'élément chauffant est jugée suffisamment uniforme (moins de 1 % de variation par rapport à la moyenne) lorsque l'élément chauffant commence à se rétrécir à la sortie. Ce résultat est dû à l'augmentation du mélange d'air et du temps nécessaire pour atteindre l'équilibre.

Les graphiques suivants indiquent les températures le long de plusieurs cordes parallèles à la ligne de symétrie nord-sud à plusieurs hauteurs. Les élévations choisies sont toutes espacées de 12" afin que tous les graphiques utilisent la même formule pour le 3ème tour. Z=264" est la dernière élévation indiquée, juste en dessous du point où le chauffage commence à se rétrécir à la sortie.

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