بررسی عددی ضخامت و تعداد پره‌های مختلف بر بهبود عملکرد کولرهای هوایی

الموضوعات : Journal of New Applied and Computational Findings in Mechanical Systems

احسان حسین زاده ¹ , علی فلاوند جوزایی ²

1 - کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران
2 - گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اهواز، اهواز، ایران

تاريخ الإرسال : 18 الأحد , محرم, 1447 تاريخ التأكيد : 23 الأحد , صفر, 1447 تاريخ الإصدار : 03 الثلاثاء , ربيع الأول, 1447

الکلمات المفتاحية: کولر هوایی, پره, انتقال حرارت, افت فشار, ضریب عملکرد,

ملخص المقالة :

کولرهای هوایی یکی از تجهیزات مهم در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی می‌باشند. با توجه به اینکه مشخصات پره‌ها در طراحی بهینه کولرهای هوایی نقش زیادی دارند، لذا در این مقاله تاثیر سه نوع پره (دایره‌ای، مستطیلی و شش وجهی)، ضخامت پره و فاکتور مهم تعداد پره بر اینچ بر نرخ انتقال حرارت، افت فشار و ضریب عملکرد یک کولر هوایی بررسی گردید. برای شبیه‌سازی از مشخصات یکی از کولرهای هوایی پتروشیمی‌های ماهشهر و برای حل معادلات حاکم و تجزیه و تحلیل نتایج، از نرم‌افزارهای استفاده شده است. نتایج نشان داد که میزان انتقال حرارت کولر هوایی با پره‌های چندوجهی از میزان انتقال حرارت حرارت کولر هوایی با پره دایره‌ای بیشتر است، با افزایش تعداد پره بر اینچ از ۳ تا ۱۲ برای پره دایره‌ای انتقال حرارت در حدود 6/49 درصد افزایش و برای پره شش وجهی حدود 5/51 درصد می‌باشد. افزایش افت فشار برای هر سه حالت از تعداد پره بر اینچ ۳ تا 12 کم (حدود ۱٪) می‌باشد، ولی پس از آن و برای تعداد پره بر اینچ 12 تا 15 برای هر سه حالت مقدار افزایش افت فشار خیلی شدیدتر می‌شود. نتایج همچنین نشان داد که بیشرین ضریب عملکرد برای همه‌ پره‌ها، در تعداد پره بر اینچ 12 اتفاق می‌افتد. در مقایسه بین این سه نوع پره، تعداد پره بر اینچ از 3 تا 6 پره‌های دایره‌ای ضریب عملکرد بالاتری نسبت به پره‌های شش وجهی دارند ولی برای تعداد پره بر اینچ بیشتر از 6 پره‌های شش‌وجهی ضریب عملکرد بیشتری نسبت به پره‌های دایره‌ای و مستطیلی داشته اند. با افزایش ضخامت پره‌ها و افزایش تعداد پره بر اینچ میزان انتقال حرارت و افت فشار کولر هوایی هر دو افزایش می‌یابند، ولی میزان افزایش انتقال حرارت در محدوده ضخامت پره 2/0 تا 4/0 بیشتر است، و بعد از ضخامت پره 4/0 تا 2/1 با شدت کمتری افزایش انتقال حرارت و با شدت بیشتری افزایش افت فشار حاصل شده است. برای هر سه نوع پره، با افزایش ضخامت پره، در محدوده 2/0 تا 4/0 مقدار کاهش ضریب عملکرد کم و بعد با شدت بیشتری این ضریب کاهش می‌یابد.