افزایش بازده انتقال حرارت در مبدل حرارتی دو راهه با دمای سطح ثابت

یکی از روش های موجود برای افزایش بازده انتقال حرارت در یک مجرا با جریان تک راهه و آرام با دمای ثابت، قرار دادن یک صفحه نفوذ ناپذیر در میان مجرا و تبدیل جریان تکراهه به دو جریان آرام، موازی و مختلف الجهت میباشد. مسئله مورد نظر یک مبدل حرارتی شامل دو صفحه موازی است که با قرار دادن یک صفحه نفوذ ناپذیر بین صفحات آن به دو زیر مجرا تقسیم میشود. مکان صفحه جدا کننده تأثیر مستقیم بر بازده انتقال حرارت و توان مصرفی دارد. در این مقاله بازده انتقال حرارت و توان مصرفی در یک مبدل حرارتی دو راهه با دمای سطح ثابت با در نظر گرفتن اثر ناحی هی انتهایی در شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصله با مبدل حرارتی تک راهه در همان شرایط کاری مقایسه خواهد شد. برای بررسی اثر دما تمامی تحلی لها در دو دمای سطح به صورت عددی توسط نرمافزار فلوئنت صورت گرفته است. اهداف اصلی این مقاله یافتن توزیع شار گرمایی دیوار هها، بررسی اثر افزودن صفح هی جداکننده در بهبود بازده انتقال حرارت و توان مصرفی و همچنین یافتن حالت بهینه در طراحی مبدل حرارتی دوراهه م یباشد. بررسی آنکه اثر افزودن صفح ه تقسیم کننده بر انتقال حرارت و افت فشار چگونه است، بسیار اهمیت دارد. چرا که در این روش بدون صرف هزین ه قابل توجه و بدون تغییر در ابعاد خارجی مبدل و همچنین شرایط مرزی حرارتی (دما ثابت) امکان تبادل حرارت بیشتر وجود خواهد داشت. این عمل علاوه بر صرفه جویی اقتصادی، نیاز به مبد لهای بزرگتر را کاهش داده و باعث کوچک شدن فضای نصب مبدل که در کاربردهای خاص از اهمیت ویژهای برخوردار است، میشود. نتایج نشان م یدهند که نسبت بازده انتقال حرارت به افزایش توان مصرفی در مبدل حرارتی دو راهه تحت دمای ثابت مستقل از دمای دیوار هها بوده و همواره ثابت م یباشد. همچنین در بین نمونههای بررسی شده بهترین انتخاب با توجه به نسبت بازده انتقال حرارت به افزایش توان مصرفی، حالتی است که صفحهی جداکننده در وسط کانال قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

افزایش بازده انتقال حرارت ، توان مصرفی ، توزیع شار گرمایی ، مبدل حرارتی دو راهه