انتقال حرارت نانوسیال در مبدل حرارتی دو لوله، اعتبارسنجی عددی مقاله

۲,۵۲۰,۰۰۰ تومان تخفیف دانشجویی

  • در این پروژه، به شبیه سازی انتقال حرارت نانوسیال در مبدل حرارتی دو لوله با نوار Louver با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) پرداخته ایم.
  • نتایج را با داده های مقاله [Heat transfer enhancement of nanofluids in a double pipe heat exchanger with louvered strip inserts] اعتبارسنجی کرده ایم.
  • هندسه دو بعدی این پروژه با نرم افزار ANSYS Design Modeler طراحی شده است.
  • مش بندی این پروژه را با نرم افزار ANSYS Meshing انجام داده ایم.
  • نوع مش ساختاریافته است. تعداد سلول های محاسباتی  296880 می باشد.
  • معادله انرژی به منظور محاسبه توزیعات دمایی فعال می باشد.


بر روی افزودن به سبد خرید کلید کرده و فایل های هندسه، مش و فیلم آموزشی جامع را دریافت کنید.

برای سفارش پروژه خود و یا بهره مندی از مشاوره رایگان، با کارشناسان ما از طریق ایمیل ([email protected])، پشتیبانی آنلاین و یا واتس اپ (09126238673) در ارتباط باشید.

برای کنترل کیفیت خدمات ما میتوانید از محصولات رایگان استفاده کنید.

اگر به ویدیو آموزشی هندسه و مش یک محصول نیاز دارید، میتوانید این گزینه را انتخاب کنید.

در صورتی که نیاز به مشاوره تخصصی از طریق فیلم آموزشی دارید، این گزینه پشتیبانی فنی 1 ساعته در اختیار شما قرار می دهد.

توضیحات

شرح پروژه انتقال حرارت نانوسیال در مبدل حرارتی دو لوله

در این پروژه، به شبیه سازی انتقال حرارت نانوسیال در مبدل حرارتی دو لوله با نوار Louver با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) پرداخته ایم و نتایج را با داده های مقاله [Heat transfer enhancement of nanofluids in a double pipe heat exchanger with louvered strip inserts] اعتبارسنجی کرده ایم.

مدل مربوط به مبدل حرارتی دو لوله ای است که در داخل آن نواری به صورت لوور شده و با زوایای و فواصل مشخص به لوله داخلی متصل شده است. در این مدل، زاویه هر نوار مورب برابر 30 درجه و فاصله بین دو نوار برابر با 60 میلی متر است که به بدنه لوله داخلی مبدل حرارتی متصل می شود. سیالی که در داخل این لوله جریان دارد، نانوسیال با عدد رینولدز 30000 است. در نتیجه، طبق معادله رینولدز، با فرض قطر لوله بیرونی به عنوان طول مشخصه، سرعت جریان نانوسیال ورودی 1.537279 m.s-1 است. همچنین دمای جریان نانوسیال ورودی به لوله برابر با 293 کلوین است.

دیواره مبدل حرارتی از سه قسمت تشکیل شده است که در وسط آن یک لوله داخلی قرار دارد که نوار لوور به آن وصل شده است و همچنین دیواره لوله بیرونی تحت شار حرارتی قرار دارد. بنابراین، دیواره لوله بیرونی در قسمت میانی مبدل حرارتی تحت شرایط مرزی حرارتی شار حرارتی ثابت برابر با 200000 W.m-2 است. در حالی که نوار لوور متصل به لوله داخلی و همچنین دیواره بیرونی لوله در ابتدا و انتهای مبدل حرارتی عایق بندی شده اند. هدف این کار بررسی مقدار عدد ناسلت بر روی دیواره لوله بیرونی در وسط مبدل حرارتی و تحت شار حرارتی ثابت است.
مدل حاضر با استفاده از نرم افزار ANSYS Design Modeler به صورت دو بعدی طراحی شده است. این مدل شامل یک مبدل حرارتی دو لوله است. بنابراین، قطر لوله داخلی در وسط مبدل حرارتی برابر با 0.001 متر و قطر لوله خارجی برابر با 0.0196 متر است. همچنین طول لوله بیرونی برابر با 1.5 متر و طول لوله داخلی برابر با 0.5 متر است. نوارهای لوور به بدنه لوله داخلی مبدل که زاویه 30 درجه دارد وصل می شود و فاصله بین دو نوار 0.06 متر است.
مش بندی مدل با استفاده از نرم افزار ANSYS Meshing انجام شده است و نوع مش ساختاریافته است. تعداد سلول های محاسباتی  296880 می باشد.

روش های استفاده شده

با توجه به تراکم ناپذیری جریان، در این پروژه از حلگر فشار مبنا (Pressure-based solver) استفاده شده است. معادله انرژی به منظور محاسبه توزیعات دمایی فعال می باشد و از مدل k-epsilon RNG برای شبیه سازی آشفتگی های جریان استفاده شده است.

نتایج شبیه سازی انتقال حرارت نانوسیال در مبدل حرارتی دو لوله

در پایان فرآیند حل، مقدار عدد ناسلت روی دیواره لوله بیرونی مبدل حرارتی که تحت شار حرارتی ثابت است، به دست آمد. این مقدار زمانی به دست می آید که مقدار عدد رینولدز برابر با 300000، زاویه نوارهای لوور 30 درجه و فاصله بین دو نوار لوور 60 میلی متر باشد. محاسبه مقدار عدد ناسلت به مقادیر مرجع صحیح نیاز دارد. به طوری که در مدل حاضر، طول مشخصه برابر با قطر لوله بیرونی مبدل حرارتی یعنی 0.0196 متر و دمای مرجع برابر با دمای حجم سیال داخل لوله است که معادل آن 293 کلوین  است.  مقایسه نتایج کار حاضر با نتایج مقاله و اعتبارسنجی نتایج با استفاده از نمودار شکل 6-A مقاله مرجع انجام شده است.

Re Nusselt number @ paper Nusselt number @ present work
30000 1102 1041.359

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

Leave a customer review

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Back To Top
جستجو
Whatsapp تماس با واتس آپ