بررسی بهبود شاخص‌های عملکردی مبدل‌های حرارتی با استفاده از ترکیب نانوسیالات و نوارهای تابیده به کمک الگوریتم طراحی سریع
محورهای موضوعی : کاربرد شیمی در محیط زیست
کلید واژه: مبدل حرارتی, نانوسیالات, طراحی الگوریتم سریع, نوارهای تابیده,
چکیده مقاله :
در این مقاله آنالیز حرارتی عملکرد یک مبدل حرارتی به وسیله استفاده هم زمان از نوارهای پیچشی و نانوسیال بهبود پیدا کرد. نتایج این کار با استفاده از الگوریتم طراحی سریع ارزیابی شد و با مبدل حرارتی پوسته و لوله معمولی و سایر مبدل هایی که تنها حاوی نانوسیال و یا نوار پیچشی بودند، مقایسه شد. براساس الگوریتم طراحی سریع رابطه بین ضرایب انتقال حرارت، افت فشارها و سطح انتقال حرارت به دست آمد. با استفاده از ماکزیمم افت فشار مجاز در الگوریتم، حداقل سطح مورد نیاز انتقال حرارت قابل حصول خواهد بود. این الگوریتم با استفاده از روش عددی نیوتن رافسون حل شد. نتایج نشان داد که مبدل حرارتی حاوی نانوسیال و نوارپیچشی طراحی شده عملکرد حرارتی موثرتری نسبت به مبدل های پوسته و لوله معمولی دارد، به طوری که سطح انتقال حرارت کم تری در مقدار مشخص بار حرارتی مدنظر حاصل خواهد شد.
In this paper the thermal analysis performance of heat exchanger is improved by twisted tapes and nanofluid simultaneously. Results of the system are assessed by a rapid design algorithm (RDA) and compared to conventional shell and tube heat exchanger and other traditional including the heat exchanger with nanofluid and twisted tape. Based on the RDA, a relationship between heat transfer coefficients, pressure drops and heat transfer area is derived. Using the maximum allowable pressure drops in this algorithm, the minimum required heat transfer area can be determined. The algorithm is solved numerically by Newton-Raphson method. The results demonstrated that RDA-designed with twisted tape and nanolfuid provide higher efficiency compared with the traditional heat exchangers with in such that the design needs a lower heat transfer area for a given heat load.
_||_