نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته در مهندسی

---

در این تحقیق ، معادله انتقال حرارت تشعشعی برای یک گاز غیر خاکستری واقع بین دو صفحه بزرگ و موازی، حل شده است. با حل این معادله، ابتدا توزیع دمای گاز در فاصله بین دو صفحه به‌دست آمده وبا استفاده ازآن شار حرارتی تشعشعی گذرنده از این لایه گاز محاسبه شده است. چون گازهای CO2 و H2O از مهمترین گازهای محصولات احتراق‌اند، با استفاده از برنامه رایانه‌ای نوشته شده ، نتایج برای این دو گاز به‌دست آورده شده و سپس با نتایج دیگران مقایسه شده است. چون در اینجا از شبیه سازی تقریبا دقیق باندهای جذب گازهای غیر خاکستری استفاده شده است، می توان گفت که این حل تا حدودی نزدیک به حل دقیق است. براساس نتایج می‌توان گفت که در نظر گرفتن گازهای فوق‌الذکر به عنوان گاز خاکستری می‌تواند درمحاسبات دمای گاز ونرخ حرارت تشعشعی خطای زیادی وارد کند. این خطا البته برای بخارآب بیشتر ازگاز دی اکسید کربن است.

---

هدف از این تحقیق، محاسبه و تعیین توزیع دما در فرایند گرمایش خطی با منبع اکسی‌گازی جهت کاربرد در ورق‌های فولادی است. برای محاسبه توزیع دما، از روش تحلیلی به‌وسیله حل معادلات ریاضی استفاده شد. توزیع دما در ‌روش عددی به‌کمک نرم‌افزار «متلب» مدل‌سازی شد. جهت انجام فرایندها از دستگاه گرمایش خطی CNC و برای اندازه‌گیری دما از دوربین گرمانگار ITI استفاده شد. اثر فاصله مشعل، دبی گاز و سرعت مشعل بر توزیع دما در سطح بالایی و زیرین ورق بررسی شد. تغییرات توزیع دما در سرعت‌های حرکت مشعل 120، 200 و 300 میلی‌متر بر دقیقه، دبی‌های 10، 9 و 8 لیتر بر دقیقه و در فاصله‌های مشعل 30، 40 و 50 میلی‌متر به‌دست آمد. در سرعت‌های مشعل 120، 200 و 300 میلی‌متر بر دقیقه؛ دمای بیشنه محاسبه ‎شده به‌ترتیب 900 ، 810 و 720 کلوین و دمای بیشینه اندازه‌گیری‌ شده‎ 885، 785 و 690 کلوین به‌دست آمد. دمای بیشینه محاسبه ‎شده در دبی‌های 10، 9 و 8 لیتر بر دقیقه به‌ترتیب 900، 810 و 750 کلوین و دمای اندازه‌گیری ‌شده 885، 795 و 740 کلوین حاصل شد. در فاصله‌های مشعل 30، 40 و 50 میلی‌متری؛ بیشینه دمای محاسبه ‎شده به‌ترتیب 900، 880 و 810 کلوین و دمای اندازه‌گیری‌ شده 885، 840 و 790 کلوین به‌دست آمد.