مشخصات پژوهش

عنوان	بررسی عددی تاثیر انواع بافلها و گام آنها بر روی یک مبدل حرارتی پوسته و لوله
نوع پژوهش	پایان‌نامه
کلیدواژه‌ها	مبدل حرارتی پوسته و لوله، بافل تک برشی، بافل دیسکی- دوناتی، ضریب کلی انتقال حرارت، معیار ارزیابی عملکرد.
چکیده	این مقاله اهمیت مبدل حرارتی پوسته و لوله را با تمرکز بر ویژگی های هندسی مختلف بافل ها مانند تک برشی، دو برشی، ضدلرزش، فلاور، مارپیچ و دیسکی- دوناتی بررسی می کند. در این تحقیق از نرم افزار تجاری Ansys Fluent برای انجام شبیه سازی عددی استفاده شده است. این مطالعه تاثیر مدل های مختلف بافل را بر عملکرد حرارتی و هیدرولیکی مبدل حرارتی پوسته و لوله مانند ضریب انتقال حرارت کلی، افت فشار، ضریب انتقال حرارت سمت پوسته، دمای خروجی آب سرد و معیار ارزیابی عملکرد (PEC) ارزیابی می کند. در مرحله بعدی مطالعه، پس از تجزیه و تحلیل عملکرد شکل های مختلف بافل ها و شناسایی بهینه ترین مبدل حرارتی پوسته و لوله، تأثیر گام های متفاوت بافل های بهینه بررسی شد. این گام ها شامل؛ 160، 6/106، 80 و 64 میلی متر بوده که با تغییر در تعداد بافل ها برای هر طراحی نیز همراه است. بافل قدیمی تک برشی به عنوان نمونه پایه در نظر گرفته شده و از آن برای مقایسه با عملکرد سایر نمونه ها استفاده شده است. به استثنای بافل های ضد لرزش، همه بافل های طراحی شده عملکرد حرارتی مبدل حرارتی پوسته و لوله را بهبود بخشیدند. با افزایش 7/11%-5/14% در ضریب انتقال حرارت کلی، بافل های دیسکی- دوناتی بیشترین بهره را در عملکرد حرارتی به دست آورده اند. با توجه به انبساط های ناگهانی و مکرر جریان پوسته، بافل های دیسکی- دوناتی نیز بیشترین افت فشار را در بین همه بافل ها نشان می دهند. در مقابل، بافل ضدلرزش باعث کاهش 4/26%-27% در افت فشار پوسته در مقایسه با بافل های تک برشی شد. بازده PEC معیار کلیدی مورد استفاده در این مطالعه برای تعیین بافل بهینه می باشد. براساس مقادیر PEC، مبدل حرارتی پوسته و لوله با بافل های دیسکی- دوناتی به عنوان مطلوب ترین مبدل حرارتی شناخته شده اند. در مرحله بعدی پژوهش، عملکرد ترموهیدرولیکی تعداد مختلف بافل های دیسکی-دوناتی بررسی شده است که شامل تغییر در گام میان بافل ها نیز شده است. در نتیجه، مبدل حرارتی پوسته و لوله با ده بافل بهینه، به ترتیب 7/7%-1/13% و 58%-59% افزایش را در ضریب انتقال حرارت و افت فشار کلی را در مقایسه با چهار بافل دیسکی- دوناتی نشان می دهند. مبدل حرارتی پوسته و لوله با ده بافل و گام 64 میلی متر، بیشترین مقادیر PEC را نشان داده و آن را به عنوان مطلوب ترین مبدل حرارتی پوسته و لوله در این مقاله معرفی کرده
پژوهشگران	امیرمحمد محمدزاده (دانشجو)، بهرام جعفری (استاد راهنما)، خشایار حسین زاده (استاد مشاور)