|
Title
|
بررسي عددي تاثير انواع بافلها و گام آنها بر روي يك مبدل حرارتي پوسته و لوله
|
|
Type
|
Thesis
|
|
Keywords
|
مبدل حرارتي پوسته و لوله، بافل تك برشي، بافل ديسكي- دوناتي، ضريب كلي انتقال حرارت، معيار ارزيابي عملكرد.
|
|
Abstract
|
اين مقاله اهميت مبدل حرارتي پوسته و لوله را با تمركز بر ويژگي هاي هندسي مختلف بافل ها مانند تك برشي، دو برشي، ضدلرزش، فلاور، مارپيچ و ديسكي- دوناتي بررسي مي كند. در اين تحقيق از نرم افزار تجاري Ansys Fluent براي انجام شبيه سازي عددي استفاده شده است. اين مطالعه تاثير مدل هاي مختلف بافل را بر عملكرد حرارتي و هيدروليكي مبدل حرارتي پوسته و لوله مانند ضريب انتقال حرارت كلي، افت فشار، ضريب انتقال حرارت سمت پوسته، دماي خروجي آب سرد و معيار ارزيابي عملكرد (PEC) ارزيابي مي كند. در مرحله بعدي مطالعه، پس از تجزيه و تحليل عملكرد شكل هاي مختلف بافل ها و شناسايي بهينه ترين مبدل حرارتي پوسته و لوله، تأثير گام هاي متفاوت بافل هاي بهينه بررسي شد. اين گام ها شامل؛ 160، 6/106، 80 و 64 ميلي متر بوده كه با تغيير در تعداد بافل ها براي هر طراحي نيز همراه است. بافل قديمي تك برشي به عنوان نمونه پايه در نظر گرفته شده و از آن براي مقايسه با عملكرد ساير نمونه ها استفاده شده است. به استثناي بافل هاي ضد لرزش، همه بافل هاي طراحي شده عملكرد حرارتي مبدل حرارتي پوسته و لوله را بهبود بخشيدند. با افزايش 7/11%-5/14% در ضريب انتقال حرارت كلي، بافل هاي ديسكي- دوناتي بيشترين بهره را در عملكرد حرارتي به دست آورده اند. با توجه به انبساط هاي ناگهاني و مكرر جريان پوسته، بافل هاي ديسكي- دوناتي نيز بيشترين افت فشار را در بين همه بافل ها نشان مي دهند. در مقابل، بافل ضدلرزش باعث كاهش 4/26%-27% در افت فشار پوسته در مقايسه با بافل هاي تك برشي شد. بازده PEC معيار كليدي مورد استفاده در اين مطالعه براي تعيين بافل بهينه مي باشد. براساس مقادير PEC، مبدل حرارتي پوسته و لوله با بافل هاي ديسكي- دوناتي به عنوان مطلوب ترين مبدل حرارتي شناخته شده اند. در مرحله بعدي پژوهش، عملكرد ترموهيدروليكي تعداد مختلف بافل هاي ديسكي-دوناتي بررسي شده است كه شامل تغيير در گام ميان بافل ها نيز شده است. در نتيجه، مبدل حرارتي پوسته و لوله با ده بافل بهينه، به ترتيب 7/7%-1/13% و 58%-59% افزايش را در ضريب انتقال حرارت و افت فشار كلي را در مقايسه با چهار بافل ديسكي- دوناتي نشان مي دهند. مبدل حرارتي پوسته و لوله با ده بافل و گام 64 ميلي متر، بيشترين مقادير PEC را نشان داده و آن را به عنوان مطلوب ترين مبدل حرارتي پوسته و لوله در اين مقاله معرفي كرده
|
|
Researchers
|
Amir Mohammad Mohammadzadeh (Student) , bahram jafari (Primary advisor) , Khashayar Hosseinzadeh (Advisor)
|