شبیه سازی رفتار انتقال حرارتی در مبدل حرارتیU-Tube
محورهای موضوعی : انتقال حرارتفرامرز ملکی مقدم 1 , احد عابدینی 2
1 - کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان، ایران
2 - استادیار، مرکز تحقیقات انرژی و توسعه پایدار، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان، ایران
کلید واژه: انتقال حرارت, مبدل حرارتی پوسته و لوله‌ای, سه بعدی,
چکیده مقاله :
انتقال حرارت یکی از مهمترین و اساسیترین پدیدههای طبیعی میباشد. مبدل‌های حرارتی تقریباً پرکاربردترین عضو در فرآیندهای شیمیایی‌اند و می‌توان آنها را در بیشتر واحدهای صنعتی ملاحظه کرد. آنها وسایلی هستند که امکان انتقال انرژی گرمایی بین دو یا چند سیال در دماهای مختلف را فراهم می‌کنند. این عملیات می‌تواند بین مایع- مایع، گاز- گاز و یا گاز- مایع انجام شود. مبدل‌های حرارتی به منظور خنک کردن سیال گرم و یا گرم کردن سیال با دمای پایین‌تر و یا هر دو، مورد استفاده قرار می‌گیرند. صنایع بسیاری در طراحی انواع مبدل‌های حرارتی فعالیت دارند و هم‌چنین، دروس متعددی در کالج‌ها و دانشگاه‌ها با نام‌های گوناگون در طراحی مبدل‌های حرارتی ارائه می‌گردد .در این مقاله انتقال حرارت یک مبدل حرارتی پوسته و لوله‌ای مدل شده که بصورت یو شکل میباشد. هندسه این مبدل با نرمافزار گمبیت رسم و شبکه‌بندی شده، سپس با نرمافزار انسیس فلوئنت تحلیل می‌شود. پس از آن جواب‌های بدست آمده با جواب‌های طراح که از نرمافزار اسپن بدست آمده، مقایسه می‌گردد. نوع جریان نیز سه بعدی و آشفته بوده و از مدل آشفتگی کیامگا - اساستی استفاده شده است. قابل ذکر است که مبدلحرارتی، تک فاز مدل شده است.
Heat transfer used is one of the most important and applicable natural phenomenon. Heat exchangers are the must applicable member in the chemical process and we can consider them in lots of industrial units. That provided the hat energy transfer between two or several fluid with different temperature. This operation can be done between liquid – liquid, gas - gas and gas - liquid. Heat exchanger will be used in order to cooling hot fluid and heating fluid with lower temperature or both of them. Many industries are acting in design kind of heat exchanger and many field with difference names in heat exchangers design are submitted by college and university. In this dissertation, heat transfer of heat exchanger shell and tube is simulated that it is U figure and the geometric of heat exchanger has been plotted and are meshed in GAMBIT software then are analyze in ANSYS FLUENT software. Finally the obtained answers are compare with designer is answers that have obtained in ASPEN software. The flow kind has been three-dimensional and turbulence that it has been used of turbulence model kω-sst. That should be noted the heat exchanger has been simulated by single phase.
_||_