آموزش و انجام پروژه های شبیه سازی مبدل حرارتی در نرم افزار فلوئئنت

آموزش و انجام پروژه های شبیه سازی مبدل حرارتی در نرم افزار فلوئئنت

هدف از به کارگیری مبدل های حرارتی انتقال حرارت بین سیال گرم و سرد بوده و بسته به کاربردهای مختلف برای سرمایش یا گرمایش سیال پایه استفاده می شود. مبدل های حرارتی بنا به تعریف های مختلف به انواع مختلف تقسیم می شوند. از جمله مبدل های پوسته ولوله ای ، صفحه ای ،مارپیچ و غیره

بسته به نوع مبدل، انتقال حرارت در مبدل های حرارتی متفاوت است، در بعضی مدل ها، شبیه مبدل های پوسته لوله و صفحه ای انتقال حرارت از نوع جابه جایی اجباری و در بعضی مبدل هااز قبیل برج خنک خشک یه همان برج هل، نوع انتقال حرارت جابجایی آزاد با جریان شناوری می باشد. هرگونه ابتکاری یا ایده ای که باعث شود انتقال حرارت افزایش یاد منجر با افزایش راندمان مبدل های حرارتی میشود.( با در نظر گرفتن هزینه پمپاژ)

از جمله این کارها می تواند ایجاد موانعی جلوی حرکت سیال ، جهت ایجاد گردابه و افزایش شدت اغتشاش می باشد. هرگونه افزایش شدت اغتشاش در مبدل های حراراتی منجر به افزایش انتقال حرارت، ضریب انتقال حرارت جابه جایی و در نهایت منجر به افزایش راندمان مبدل های حرارتی می شود. معادلاتی که باید در شبیه سازی سیالاتی مبدلهای حرارتی حل شوندمعادلات ناویر استوکس، پیوستگی، انرژی و توربالنس می باشد.

در اکثر مبدلهای حرارتی، قانون  تغییر چگالی ، چگالی ثابت می باشد. اما در مبدل های حرارتی با نوع انتقال حرارت آزاد، چگالی متغیر بوده و تابع دما می باشد. اگر اختلاف  دیوار منبع گرم و سرد کمتر از ۲۰ درجه باشد از قانون بوزینسکی با ضریب انبساط حجمی مناسب استفاده می شود. اگز اختلاف دما بیشتر از ۲۰ درجه باشد. از تابع گاز ایده ال استفاده می شود. استفاده از قانون بوزینسکی نسبت به گاز ایده ال تسریع بیشتری در همگرایی دارد.

در این پروژه، شبیه سازی مبدل حرارتی پوسته و لوله در نرم افزار حل گر دینامیک سیالات محاسباتی فلوئنت انجام شده است. معالات شبیه سازی در یک مبدل حرارتی ، معادله پیوستگی، مومنتوم ، انرژی و اغتشاش می باشد.

 

هندسه مورد نظر در نرم افزار گمبت مدلسازی و مش بندی شده و در نرم افزار انسیس فلوئنت ۱۴ شبیه سازی شده است.

نتایج این شبیه سازی از جمله افت فشار ، ضریب انتقال حرارت ، عدد ناسلت و میزان انتقال حرارت کلی با نتایج معادله نیمه تجربی بل-دلاور مقایسه شده و نشانگر دقت بالای دینامیک سیالات محاسباتی در تحلیل مبدل ها حرارتی می باشد.

ارسال دیدگاه

پیگیری سفارش
لیست مقایسه
شگفت انگیز ها
logo-samandehi