آموزش شبیهسازی انتقال حرارت درون یک مبدل پوسته و لوله دارای بافل مارپیچی
500,000 تومان
آخرین بروزرسانی : 30 آذر, 1400
بررسی اجمالی محصول
با خرید این محصول، ویدئوی آموزش شبیهسازی انتقال حرارت درون یک مبدل پوسته و لوله دارای بافل مارپیچی در نرم افزار ansys fluent به همراه فایل شبکه بندی آن (msh.) را دریافت خواهید کرد.
تمامی محصولات شامل فایل های Geometry و Mesh بوده و آموزش محصولات به صورت یک جلسه آنلاین یک ساعته خواهد بود.
نقد و بررسی : آموزش شبیهسازی انتقال حرارت درون یک مبدل پوسته و لوله دارای بافل مارپیچی
تعریف مسأله
مسألهی حاضر به شبیهسازی انتقال حرارت درون یک مبدل پوسته و لوله دارای بافل مارپیچی پرداخته است. مبدل حرارتی تجهیزی مخصوص انتقال حرارت بین دو سیال سرد و گرم محسوب میشود. دو مبدل حرارتی رایج در صنعت شامل مبدلهای صفحهای و مبدلهای پوسته و لوله میباشد. مبدلهای پوسته و لوله از یک پوستهی خارجی استوانهای و مجموعهای از لولههای داخلی درون آن تشکیل شده است. یکی از سیالهای سرد یا گرم از فضای بین لولهها و پوستهی خارجی عبور میکند و سیال دیگر نیز از فضای داخلی لولههای داخلی به صورت همجهت یا غیرهمجهت با سیال دیگر حرکت میکند. یکی از راههای تقویت فرایند انتقال حرارت بین دو سیال، بهکارگیری بافلهایی در مسیر جریان سیال در فضای داخلی پوسته میباشد. استفاده از بافلها در مسیر حرکت سیال از یک سو، موجب ایجاد اغتشاش در جریان سیال عبوری درون پوسته و تماس بیشتر سیال با لولهها شده و درنتیجه انتقال حرارت تقویت میشود؛ اما از سویی دیگر، موجب ایجاد افت فشار در سیال و همچنین رسوب سیال موجود در پوسته میشود. بنابراین، استفاده از بافلهای مارپیچی موجب میشود که علاوه بر تقویت انتقال حرارت بین دو سیال، میزان افت فشار و رسوبگذاری درون مبدل کمتر گردد. در مدل حاضر، مبدل حرارتی شامل هفت لولهی داخلی و یک بافل مارپیچی در فضای داخلی پوسته است. جریان آب با دبی 0.5 کیلوگرمبرثانیه و دمای 300 کلوین از ورودی پوسته وارد پوستهی مبدل میشود و با لولههایی با دمای ثابت 450 کلوین تبادل حرارتی انجام میدهد. درواقع، فرض شده است که جریان سرد از درون پوسته و جریان گرم از درون لولههای داخلی عبور میکند؛ اما برای سادگی مدل فرض شده است که دمای سیال گرم جاری درون لولهها در طول فرایند دارای مقدار ثابتی میباشند که این دما معادل با 450 کلوین فرض شده است.
گام 1) ترسیم هندسه و شبکهبندی
مدل حاضر به صورت سه بعدی و با استفاده از نرمافزار design modeler طراحی شده است. مدل مربوط به یک مبدل پوسته و لوله میباشد که شامل یک پوسته خارجی و هفت لولهی داخلی درون آن میباشد. قطر پوسته برابر 3 سانتیمتر و طول آن برابر 60 سانتیمتر میباشد. درون فضای داخلی مبدل و بین پوسته و لوله، از یک بافل مارپیچی استفاده شده است. شکل زیر نمایی از هندسه ترسیمی را نشان میدهد.
شبکهبندی مدل با استفاده از نرمافزار ansys meshing و به صورت بدون سازمان انجام گرفته است. در این شبکهبندی، تعداد سلولهای تولیدی برابر 1629340 میباشد و دقت سلولها در نواحی مجاور دیوارهی لولهها بالاتر میباشد. شکل زیر نمایی از شبکهبندی را نشان میدهد.
گام 2) مراحل شبیهسازی
برای شبیهسازی مسأله حاضر، چند فرض در نظر گرفته شده است:
- شبیهسازی مسأله از نظر زمانی به صورت پایا (steady) صورت گرفته است؛ یعنی ترم زمانی در حل مسأله لحاظ نشده است.
- شبیهسازی بر اساس دیدگاه مبتنی بر فشار (pressure-based) انجام گرفته است.
- شبیهسازی به بررسی رفتار سیالاتی و انتقال حرارتی پرداخته است.
- اثر گرانش زمین بر روی جریان سیال معادل 9.81 متربرمجذورثانیه در راستای محور y رو به پایین در نظر گرفته شده است.
خلاصهای 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، دما، و سرعت و همچنین خطوط جریان و بردارهای سرعت دو بعدی و سه بعدی به دست آمدهاند.
دیدگاه
دیدگاهی ثبت نشده.