آموزش شبیه سازی انتقال حرارت در مبدل حرارتی با فین دندانه دار

آموزش شبیه سازی انتقال حرارت در مبدل حرارتی با فین دندانه دار


750,000 تومان

( آخرین بروزرسانی : 14 شهریور, 1401 )

بررسی اجمالی محصول

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

نقد و بررسی : آموزش شبیه سازی انتقال حرارت در مبدل حرارتی با فین دندانه دار

مقدمه‌ای بر انتقال حرارت در مبدل‌ها

به طور کلی انتقال حرارت می تواند توسط یکی از سه مکانیزم هدایت، جابجایی و یا تشعشع صورت گیرد. انتقال حرارت جابجایی زمانی اتفاق می افتد که گرما از طریق حرکت به یک سیال منتقل می شود. بسته به ماهیت و علت به وجود آمدن این حرکت، این نوع از انتقال حرارت به دو دسته انتقال حرارت جابجایی اجباری و یا آزاد تقسیم می‌شود. جابجایی اجباری زمانی رخ می‌دهد که سیال توسط یک منبع خارجی مانند یک پمپ مجبور به حرکت شود. جابجایی آزاد نیز زمانی بوجود می‌آید که حرکت سیال به دلیل وجود نیروی شناوری باشد(اختلاف چگالی باعث حرکت سیال بر خلاف جهت جاذبه گرانش می‌شود).

فرآیند تبادل گرما بین دو سیال با دماهای متفاوت که توسط دیواره جامدی از هم جدا شده‌اند در بسیاری از کاربردهای مهندسی روی می‌دهد. وسیله‌ای را که برای این تبادل به کار می‌رود «مبدل گرمایی» می‌گویند. موارد کاربرد این وسیله در سیستم‌های گرمایش ساختمان‌ها، تهویه مطبوع، تولید قدرت، بازیابی گرمای هدر رفته و فرآوری شیمیایی است. ما در فرآیندهای شیمیایی و فیزیکی نیاز به گرم کردن و یا سرد کردن سیالاتی داریم که مورد استفاده قرار می‌گیرند.

با توجه به فرمول انتقال حرارت جابجایی ، یکی از فاکتور‌های موثر بر میزان انتقال حرارت، سطح تماس موثر می‌باشد. یکی از راه‌های افزایش سطح انتقال حرارت، افزایش سطح تماس می‌باشد که با استفاده از انواع پره‌ها می‌توان به این هدف رسید و میزان انتقال حرارت را افزایش داد.

شکل 1: دو نوع از انواع پره

 

شرح مسئله

مسئله حاضر مربوط به شبیه سازی یک مبدل هوا خنک با فین دندانه دار که شماتیک مسئله مشابه عکس ذیل است.

شکل 2 : شماتیک هندسه و شرایط مرزی دامنه حل مسئله

 

برای شبیه­ سازی مسئله حاضر از چند فرض استفاده شده که به عبارت زیر است:

  • حل مسأله بر اساس دیدگاه pressure-based انجام گرفته است.
  • شبیه ­سازی مذکور از نظر زمانی به صورت پایا می­باشد.
  • جریان به صورت آشفته در نظر گرفته شده است.
  • از اثر گرانش زمین صرفنظر شده است.

 

گام 1) ترسیم هندسه

مدل لوله و پره مد نظر ابتدا در نرم‌افزار SolidWorks طراحی شد و در مرحله بعد درون نرم افزار ANSYS Design Modeler وارد شد. پس انجام تغییرات مد نظر آماده مرحله شبکه بندی شد.

شکل 3 نمایی از هندسه ترسیم شده

 

گام 2) شبکه­ بندی

شبکه بندی استفاده شده در ناحیه های فین و همچنین بین دندانه ها به صورت ساختار یافته و در دیگر نواحی به صورت غیر ساختار یافته تولید شده است(شکل صفحه بعد). تعداد کل شبکه‌های مورد استفاده برابر با 356240 است.

شکل 4 شبکه بندی انجام شده

 

گام 3) مراحل شبیه­ سازی

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

 

تعریف شرایط مرزی

        ورودی: در ورودی این لوله هوا سرعت ثابت در حدود 1.83m/s و دمای 313.15K وارد دامنه حل مربوطه می‌شود.

        دیواره‌ها: شرط در نظر گرفته شده، با توجه به مقاله، شرط دما ثابت برابر با 473.15K است.

        تقارن: با توجه به شکل 2 شرط مرزی تقارنی برای برای هندسه درنظر گرفته شده است.

       خروجی: شرط اعمال شده در این بخش، شرط از نوع pressure outlet است.

 

 

دیدگاه

دیدگاهی ثبت نشده.

اولین نفری باشید که نظر می دهید برای “آموزش شبیه سازی انتقال حرارت در مبدل حرارتی با فین دندانه دار”