بررسی تحلیلی-عددی رفتار مکانیکی غلاف ترموکوپل مرکزی در کوره احیای مستقیم | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| دوره 58، شماره 1، 1405، صفحه 3-28 اصل مقاله (1.97 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2026.25299.7936 | ||
| نویسندگان | ||
| حسن رحیم زاده مقدم؛ یداله علی نیا* ؛ محسن تقی زاده | ||
| دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این پژوهش، مسئله خرابی غلاف محافظ ترموکوپل مرکزی به‌عنوان ابزار اصلی پایش دما در کوره‌های احیای مستقیم، مورد بررسی قرار گرفته است. خرابی این قطعه حیاتی موجب اختلال در فرآیند تولید و افزایش هزینه‌های نگهداری می‌شود. هدف این پژوهش، شناسایی مکانیزم‌های مؤثر بر خرابی و ارائه چارچوبی علمی برای بهینه‌سازی طراحی و افزایش عمر غلاف است. بدین منظور، با استفاده از روش اجزای محدود و رویکرد کوپل اویلری–لاگرانژی در نرم‌افزار آباکوس، جریان دینامیکی مواد دانه‌ای و توزیع فشار در امتداد محور مرکزی کوره، محل قرارگیری غلاف ترموکوپل، شبیه‌سازی گردید. مدل عددی توسعه‌یافته با نتایج مدل‌های تحلیلی متداول از جمله مدل جانسن و استاندارد طراحی یوروکد مقایسه و صحت‌سنجی شد. سپس، مکانیزم‌های مختلف خرابی شامل تسلیم، خستگی، خزش و اثر ترکیبی آن‌ها بررسی گردید. نتایج نشان داد که در دمای کاری 800 درجه سانتیگراد، مکانیزم خزش عامل اصلی کاهش دوام و عمر غلاف است. همچنین هندسه و جنس غلاف نقش تعیین‌کننده‌ای در رفتار تنشی و عمر کاری آن دارند. مدل ارائه‌شده با ترکیب تحلیل‌های عددی و روابط کلاسیک، چارچوبی معتبر برای پیش‌بینی عمر و طراحی بهینه غلاف فراهم کرده است که می‌تواند موجب افزایش قابلیت اطمینان و کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری در کوره‌های احیای مستقیم شود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| روش اجزای محدود؛ روش کوپل اویلری–لاگرانژی؛ مواد دانه‌ای؛ غلاف محافظ ترموکوپل؛ تحلیل خرابی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 412 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 376 |
||