Simu-Therm 8.1.1 تحلیل حرارتی کوره و تجهیزات دما بالا

نرم افزار Simu-Therm یک نرم افزار تخصصی مهندسی حرارت برای محاسبه و شبیه سازی انتقال حرارت در تجهیزات و سازه های دما بالا و طراحی نسوزهای صنعتی است که تمرکز اصلی آن بر طراحی نسوزها، عایق های حرارتی و تجهیزات فرآیندی صنعتی قرار دارد. این نرم افزار برای محاسبات حرارتی حالت پایدار و گذرا توسعه یافته و در طراحی کوره ها، تجهیزات حرارتی، دیواره های نسوز، سیستم های حفاظت در برابر آتش و تجهیزات صنایع فرآیندی مورد استفاده قرار می گیرد.

Simu-Therm امکان مدل سازی ساختارهای چندلایه شامل دیواره های نسوز، عایق های حرارتی، پوسته های فلزی و لایه های مختلف مواد را فراهم می کند. کاربر می تواند خواص حرارتی و فیزیکی مواد را به صورت وابسته به دما تعریف کرده و اثر رسانش، جابه جایی و تابش حرارتی را در مجموعه بررسی کند. همچنین هندسه هایی مانند دیواره تخت، جداره لوله و دیواره کروی قابل مدل سازی هستند و در محاسبات حالت پایدار امکان تعریف تا ۳۰ لایه برای ساختار دیواره وجود دارد.

یکی از نقاط قوت Simu-Therm، قابلیت تحلیل فرآیندهای حرارتی وابسته به زمان است. ماژول گذرا برای شبیه سازی گرم شدن و سرد شدن تجهیزات، خشک شدن بتن نسوز، عملکرد سیستم های حفاظت در برابر آتش، شرایط کاری دوره ای کوره ها، ظروف و تجهیزات انتقال مواد داغ و فرآیندهای حرارتی مشابه استفاده می شود. در این تحلیل ها می توان برنامه زمانی دما و شرایط انتقال حرارت را تعریف کرده و تغییرات دما، محتوای حرارتی و سایر پارامترهای فرآیند را در طول زمان بررسی کرد.

Simu-Therm همچنین قابلیت های تخصصی برای فضاهای هوایی، عایق کاری تحت خلأ، گازهای موجود در لایه های حرارتی، رطوبت و میعان، حفاظت در برابر آتش و تجهیزات انتقال فلز مذاب ارائه می کند. در فضاهای خالی، رسانش گاز، جابه جایی و تابش حرارتی به صورت همزمان در نظر گرفته می شوند و حتی می توان جریان هوای طبیعی یا اجباری در فضای تهویه شده را مدل کرد. این مجموعه قابلیت ها باعث شده نرم افزار در طراحی کوره ها، تجهیزات نسوز، واحدهای فرآیندی، تجهیزات ریخته گری و سامانه های حفاظت حرارتی کاربرد صنعتی داشته باشد.

قابلیت‌های نرم افزار Simu-Therm

🔺محاسبه انتقال حرارت حالت پایدار | Steady-State Heat Transfer
توزیع دما و شار حرارتی را در ساختارهای چندلایه تحت شرایط حرارتی ثابت محاسبه می کند. این قابلیت برای تعیین افت حرارت، دمای سطوح و عملکرد عایق و نسوز در شرایط عملیاتی پایدار استفاده می شود.

🔺شبیه سازی حرارتی گذرا | Transient Thermal Simulation
تغییرات دما و انتقال حرارت را در طول زمان مدل سازی می کند. فرآیندهای گرم شدن، سرد شدن، سیکل های حرارتی و شرایط عملیاتی متغیر را می توان با تعریف برنامه زمانی حرارتی تحلیل کرد.

🔺مدل سازی دیواره های چندلایه | Multilayer Wall Modeling
امکان تعریف ساختارهای متشکل از چندین لایه نسوز، عایق، فلز و سایر مواد را فراهم می کند. ضخامت، خواص حرارتی و شرایط هر لایه در محاسبات وارد شده و اثر آن بر مقاومت حرارتی کل سیستم بررسی می شود.

🔺مدیریت خواص مواد وابسته به دما | Temperature-Dependent Material Properties
بانک اطلاعاتی مواد و ابزار تعریف مواد جدید امکان وارد کردن خواص حرارتی و فیزیکی وابسته به دما را فراهم می کند. این قابلیت برای مدل سازی دقیق نسوزها و عایق هایی که خواص آن ها با افزایش دما تغییر می کند اهمیت دارد.

🔺تحلیل فضاهای هوایی و گازی | Static & Ventilated Air Gaps
انتقال حرارت در فضاهای خالی را با در نظر گرفتن رسانش گاز، جابه جایی و تابش حرارتی محاسبه می کند. علاوه بر فضای هوای محبوس، جریان طبیعی یا اجباری هوا در فضای تهویه شده نیز قابل تحلیل است.

🔺تحلیل عایق های خلأ | Pressure-Dependent Air Gap Analysis
اثر فشار گاز بر انتقال حرارت در فضاهای خالی را بررسی می کند و شرایطی از خلأ تا فشارهای بالاتر را در محاسبات لحاظ می نماید. این قابلیت برای طراحی ساختارهای عایق حرارتی و تجهیزات دارای فضای گازی اهمیت دارد.

🔺تحلیل جو احتراق و میعان رطوبت | Combustion Atmosphere & Condensation
اثر ترکیبات موجود در جو داغ، از جمله هیدروژن، بخار آب و سایر اجزای گاز را بر رسانندگی حرارتی لایه ها در نظر می گیرد. همچنین امکان محاسبه نقطه شبنم و اثر میعان آب در لایه های عایق فراهم است.

🔺تحلیل حفاظت در برابر آتش | Fire Protection Simulation
رفتار حرارتی دیواره ها، سازه ها و سیستم های حفاظت در برابر آتش را در شرایط حرارتی زمانمند بررسی می کند. از این قابلیت برای تحلیل افزایش دمای اجزای محافظت شده و ارزیابی عملکرد لایه های عایق در برابر آتش استفاده می شود.

🔺شبیه سازی خشک شدن بتن نسوز | Refractory Concrete Drying
فرآیند خشک شدن و گرم شدن بتن های نسوز را به صورت گذرا مدل سازی می کند. تغییرات دما، محتوای آب و نرخ تبخیر در طول سیکل حرارتی برای ارزیابی فرآیند خشک کردن قابل بررسی است.

🔺مدیریت پروژه و تحلیل چندسناریویی | Project & Multi-Case Analysis
چندین محاسبه حرارتی را در قالب پروژه مدیریت کرده و امکان تغییر همزمان پارامترهایی مانند دما، قطر لوله، مواد و شرایط محیطی را فراهم می کند. نتایج مجموعه محاسبات نیز قابلیت خروجی گرفتن به صورت CSV برای پردازش و مقایسه در نرم افزارهای جدولی مانند Excel را دارند.

کاربردهای تخصصی در صنایع

• کوره ها و تجهیزات حرارتی صنعتی
  برای طراحی عایق و نسوز کوره ها، بررسی افت حرارت از دیواره ها و تعیین توزیع دما در ساختار چندلایه استفاده می شود. تحلیل گذرا نیز امکان بررسی سیکل های گرم شدن، سرد شدن و کارکرد دوره ای کوره را فراهم می کند.
• صنایع فولاد، ریخته گری و متالورژی
  در طراحی و ارزیابی پاتیل های فلز مذاب، تجهیزات انتقال فلز، دیواره های نسوز و سامانه های حرارتی صنایع فولاد کاربرد دارد. می توان دمای دیواره، انتقال حرارت و عملکرد عایق را در برابر شرایط دمایی شدید بررسی کرد.
• صنایع سیمان، آهک و فرآوری مواد معدنی
  برای تحلیل دیواره های نسوز، تجهیزات پخت و سامانه های حرارتی با دمای بالا استفاده می شود. محاسبات انتقال حرارت به تعیین ضخامت و آرایش مناسب لایه های نسوز و عایق کمک می کند.
• صنایع شیمیایی، پتروشیمی و فرآیندی
  برای ارزیابی حرارتی دیواره تجهیزات، لوله ها، کانال ها و تجهیزات فرآیندی تحت دماهای بالا کاربرد دارد. مهندسان می توانند اثر عایق کاری، جو فرآیندی، انتقال حرارت و شرایط محیطی را پیش از اجرای طراحی بررسی کنند.
• طراحی سیستم های عایق و حفاظت حرارتی
  در پروژه های طراحی عایق حرارتی، حفاظت در برابر آتش و کنترل دمای سطح تجهیزات مورد استفاده قرار می گیرد. امکان تحلیل فضاهای هوایی، عایق های چندلایه و شرایط گذرا باعث می شود طراحی حرارتی تجهیزات با دقت بیشتری انجام شود.