درخواست طراحی هندسه و انجام شبیه‌سازی CFD برنر هیدروژن‌سوز

موضوع: درخواست طراحی هندسه و انجام شبیه‌سازی CFD برنر هیدروژن‌سوز با سلام، از جنابعالی درخواست می‌شود فرآیند طراحی هندسه و شبیه‌سازی CFD این سامانه را انجام دهید. این فرآیند شامل مراحل زیر خواهد بود: 1. مطالعه و تحقیق اولیه: - بررسی نمونه‌های صنعتی و مقالات علمی مرتبط با مشعل‌های هیدروژن‌سوز (Hydrogen Burner). - انتخاب رویکرد مناسب احتراق (Premixed, Partially Premixed یا Diffusion) با توجه به ایمنی و راندمان. 2. طراحی هندسه اولیه (CAD): - شامل بخش اختلاط (Mixing Chamber)، نازل (Nozzle) و محفظه احتراق (Combustion Chamber). - تعیین ابعاد، ورودی‌ها، محل و نوع تزریق هوا/اکسیژن و هیدروژن، و جزئیات اختلاط (swirlers, baffles). - خروجی کار در قالب فایل CAD با فرمت STEP یا IGES. 3. شبیه‌سازی CFD کامل: - مش‌بندی مناسب (Mesh Generation) و تعریف شرایط مرزی (Boundary Conditions). - شبیه‌سازی جریان و احتراق هیدروژن با استفاده از نرم‌افزارهایی مانند ANSYS Fluent یا OpenFOAM. - تحلیل کانتورهای دما، سرعت، غلظت گونه‌ها، نرخ آزادسازی حرارت (HRR) و پیش‌بینی آلاینده‌ها (NOx, CO). - بررسی خطر Flashback و ناپایداری شعله. 4. بهینه‌سازی هندسه: - در صورت مشاهده نقاط بحرانی، اصلاح هندسه و تکرار شبیه‌سازی تا رسیدن به شرایط مطلوب. 5. تحویل نهایی: - گزارش کامل فنی شامل تصاویر کانتور، جداول نتایج، نمودارها و تحلیل‌ها. - فایل‌های شبیه‌سازی (Case & Data) و فایل‌های CAD نهایی. - پیشنهادات طراحی برای ساخت نمونه پایلوت. داده‌های پایه پیشنهادی برای شروع کار: - توان حرارتی هدف: حدود 1.2 MW - فشار کاری: 1 barg (قابل تنظیم بر اساس طراحی) - دمای ورودی هوا: 25°C - دمای ورودی هیدروژن: 25°C - نسبت هوای اضافی: 10–20% - هدف آلایندگی: NOx < 50 ppm ، CO < 10 ppm - نوع خنک‌کاری محفظه: هوایی (Air-Cooled) لطفاً در طراحی هندسه، علاوه بر عملکرد حرارتی، ملاحظات ایمنی هیدروژن (دامنه انفجار، سرعت شعله، برگشت شعله) نیز لحاظ گردد. خواهشمند است برنامه زمان‌بندی پیشنهادی، نرم‌افزارهای مورد استفاده، و برآورد هزینه را نیز اعلام فرمایید. با تشکر