بررسی تجربی و شبیه‎سازی عملکرد مبدل حرارتی صفحهای فین‎دار و تاثیر مشخصههای هندسی و جریانی آن

خلاصه در این تحقیق یک مبدل حرارتی صفحهای آلومنیومی با یک صفحه چاه حرارتی، یک ورودی و یک خروجی با مقطع مستطیلی و تعداد ۶ گذر و صفحات عایق به منظور کاربرد پزشکی و خنککاری موضعی با سیال آب مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا روشهای انتقال حرارت و روابط حاکم بر انتقال حرارت مساله، فرضیات لازم جهت حل مساله، روابط و معادلات حاکم و فرایند طراحی مبدلهای صفحهای ارائه شده است. جهت شبیه‎سازی و حل مساله از روش حل عددی و از نرمافزار و کد تجاری Ansys CFX استفاده شده است. نحوه گسسته‎سازی و حل معادلات جریان، الگوریتم حل مساله، مدل هندسی، فیزیک مساله، نحوه المان‎بندی و تعریف حوزه سیال و جامد ارائه شده است. تاثیر ریپ با هندسه و تعداد مختلف در مسیر جریان مورد بررسی قرار گرفته است. با در نظر گرفتن پارامترهای تعداد و شکل هندسی ریپ، مبدل با کارایی بالاتر مشخص شد و سپس مورد طراحی و ساخت قرار گرفته است و نتایج حاصل از شبیه‎سازی با نتایج تجربی مورد مقایسه قرار گرفته و نتایج حاکی از تطابق خوب دو تحلیل با درصد خطای ناچیز بوده است. خطای ناچیز دو تحلیل به دلیل وجود خطای آزمایش و خطای اندازهگیری پیشبینی شده است. همچنین عدم وابستگی نتایج به تعداد المان ارائه شده است تا دقت نتایج ارائه شود.

کلیدواژه ها:

کلمات کلیدی: شبیه‎سازی ، حل عددی ، ANSYS CFX ، مبدل حرارتی صفحهای ، چاه حرارتی ، فین ، ریپ