آموزش شبیه سازی انتقال حرارت در یک مبدل حرارتی

آموزش شبیه سازی انتقال حرارت در یک مبدل حرارتی


750,000 تومان

( آخرین بروزرسانی : 14 شهریور, 1401 )

بررسی اجمالی محصول

با خرید این محصول، ویدئوی آموزش شبیه سازی انتقال حرارت در یک مبدل حرارتی با نرم افزار ansys fluent به همراه فایل شبکه بندی آن (msh.) را دریافت خواهید کرد.

نقد و بررسی : آموزش شبیه سازی انتقال حرارت در یک مبدل حرارتی

شرح مسأله

مسأله حاضر به شبیه سازی انتقال حرارت در یک مبدل حرارتی سه بعدی با استفاده از نرم افزار ansys fluent پرداخته است. این مبدل حرارتی به صورت قائم طراحی شده است؛ به گونه ای جریان سیال سرد از بخش بالای یکی از دیواره های جانبی مبدل وارد می شود و از بخش پایین دیواره جانبی روبروی خود خارج می شود؛ در حالی که جریان سیال گرم از کف مبدل حرارتی به صورت عمودی و رو به بالا وارد شده و از سقف آن خارج می گردد. جریان سیال سرد با سرعت برابر با 8.88 m.s-1 و دمای برابر با 239.15 K از طریق 30 منفذ وارد مبدل حرارتی می شود و جریان سیال گرم نیز با سرعت برابر با 15.23 m.s-1 و دمای برابر با 393.15 K از طریق 30 منفذ وارد مبدل حرارتی می شود. سیال گرم تعریف شده در مدل دارای چگالی برابر با 0.898 kg.m-3، ظرفیت حرارتی مخصوص برابر با 1013 j.kg-1.K-1، رسانش حرارتی برابر با 0.0238 W.m-1.K-1 و ویسکوزیته برابر با 1.7894e-5 می باشد و سیال سرد تعریف شده در مدل دارای چگالی برابر با 1.205 kg.m-3، ظرفیت حرارتی مخصوص برابر با 1005 j.kg-1.K-1، رسانش حرارتی برابر با 0.0257 W.m-1.K-1 و ویسکوزیته برابر با 1.7894e-5 می باشد. همچنین همه دیواره های داخلی مبدل حرارتی و دیواره بدنه خارجی آن از جنس آلومینیوم می باشد و بدنه خارجی مبدل حرارتی دارای شرط مرزی عایق حرارتی می باشد.

 

 

گام اول) ترسیم هندسه و شبکه ­بندی

مدل حاضر به صورت سه بعدی و با استفاده از نرم ­افزار design modeler طراحی شده است. مدل مربوط به یک مبدل حرارتی به شکل مکعب مستطیل قائم می باشد که دارای مقطع مستطیلی شکل با طول و عرض 1 متر و 1.5 متر و دارای ارتفاع 3 متر می باشد. ورودی جریان سرد مبدل در بخش بالای یکی از  دیواره های جانبی آن می باشد که از 30 منفذ باریک تشکیل شده است و ورودی جریان گرم نیز بر روی کف مبدل قرار گرفته است که دارای 30 منفذ باریک می باشد. هر یک از منافذ ورودی جریان سرد دارای عرض برابر با 0.015 متر و طول برابر با 1 متر می باشد؛ در حالی که هر یک از منافذ ورودی جریان گرم دارای عرض برابر با 0.035 متر و طول برابر با 1 متر می باشد. خروجی جریان سرد در بخش پایین دیواره جانبی روبروی ورودی آن است و خروجی جریان گرم نیز بر روی سقف مبدل حرارتی قرار گرفته است.

 

 

شبکه ­بندی مدل حاضر با استفاده از نرم ­افزار ansys meshing انجام گرفته است. شبکه ­بندی به صورت سازمان یافته انجام گرفته و تعداد سلول­ های تولیدی معادل با 939600 می باشد.

 

 

گام 2) مراحل شبیه ­سازی

برای شبیه ­سازی مدل حاضر، چند فرض در نظر گرفته شده است که عبارتند از:

  • شبیه­ سازی براساس دیدگاه مبتنی بر فشار (pressure-based) صورت گرفته است.
  • شبیه ­سازی در هر دو حالت سیالاتی و انتقال حرارتی انجام گرفته است.
  • شبیه ­سازی حاضر از نظر زمانی به صورت پایا (steady) می باشد؛ یعنی ترم زمان در حل مسأله لحاظ نشده است.
  • اثر گرانش (gravity) بر روی مدل نادیده گرفته شده است.

 

خلاصه ­ای از مراحل تعریف مسأله و تعریف حل آن در جدول زیر آمده است:

 

 

گام سوم) نتایج نهایی

پس از پایان فرایند حل، کانتورهای دو بعدی و سه بعدی مربوط به فشار، سرعت و دما به دست آمده است. نتایج به خوبی نشان می دهد که انتقال حرارت موحب شده است تا بخش سرد مبدل حرارتی دچار افزایش دما گردد و بخش گرم مبدل حرارتی نیر دچار کاهش دما گردد.

 

 

دیدگاه

دیدگاهی ثبت نشده.

اولین نفری باشید که نظر می دهید برای “آموزش شبیه سازی انتقال حرارت در یک مبدل حرارتی”