شبیه سازی رفتار انتقال حرارتی در مبدل حرارتیU-Tube

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان، ایران

2 استادیار، مرکز تحقیقات انرژی و توسعه پایدار، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان، ایران

چکیده

انتقال حرارت یکی از مهمترین و اساسیترین پدیدههای طبیعی میباشد. مبدل‌های حرارتی تقریباً پرکاربردترین عضو در فرآیندهای شیمیایی‌اند و می‌توان آن‌ها را در بیشتر واحدهای صنعتی ملاحظه کرد. آنها وسایلی هستند که امکان انتقال انرژی گرمایی بین دو یا چند سیال در دماهای مختلف را فراهم می‌کنند. این عملیات می‌تواند بین مایع- مایع، گاز- گاز و یا گاز- مایع انجام شود. مبدل‌های حرارتی به منظور خنک کردن سیال گرم و یا گرم کردن سیال با دمای پایین‌تر و یا هر دو، مورد استفاده قرار می‌گیرند. صنایع بسیاری در طراحی انواع مبدل‌های حرارتی فعالیت دارند و هم‌چنین، دروس متعددی در کالج‌ها و دانشگاه‌ها با نام‌های گوناگون در طراحی مبدل‌های حرارتی ارائه می‌گردد .‌در این مقاله انتقال حرارت یک مبدل حرارتی پوسته و لوله‌ای مدل شده که بصورت یو شکل میباشد. هندسه این مبدل با نرم‌افزار گمبیت رسم و شبکه‌بندی شده، سپس با نرم‌افزار انسیس فلوئنت تحلیل می‌شود. پس از آن جواب‌های بدست آمده با جواب‌های طراح که از نرمافزار اسپن بدست آمده، مقایسه می‌گردد. نوع جریان نیز سه بعدی و آشفته بوده و از مدل آشفتگی کیامگا - اساستی استفاده شده است. قابل ذکر است که مبدلحرارتی، تک فاز مدل شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات