پیش بینی عملکرد ترموهیدرولیکی و تحلیل عددی سردکننده و کندانسور خشک و تبخیری در جریان صلیبی

در مقاله حاضر به بررسی عملکرد گرمایی مبدل حرارتی پوسته و لوله ای جریان صلیبی در چهار حالت متفاوت پرداخته می شود. این چهار حالت عبارتند از: سردکننده خشک، سردکننده تبخیری، کندانسور خشک و کندانسور تبخیری. مبدل حرارتی فوق از چهار گذر لوله تشکیل شده که سیال خنک شونده در آنها جریان دارد و سیال خنک کننده در حالت خشک هوا و در حالت تر مخلوطی از هوا و آب پاششی می باشد که از پایین به بالا (عمود بر لوله ها) در سمت پوسته جریان دارد. در حالت سردکننده آب و در حالت کندانسور مخلوطی از مایع و بخار آب در سمت لوله از بالا به پایین جریان می یابد. برای هر کدام از حالت ها تغییرات دمای هوای خنک کن سمت پوسته بعد از عبور از هر گذر، بازده و افت فشار طرح با روش های عددی محاسبه و حالت های نظیر به نظیر سردکننده و کندانسور را با هم مقایسه می شوند. برای این منظور از دو مدل ریاضی متفاوت بهره می گیریم و پیش بینی های این دو مدل را با یکدیگر و همچنین با داده های تجربی مقایسه می کنیم. نتایج بدست آمده نشان می دهد که تغییرات دمای هوا برای کندانسور، همانند سردکننده با شرایط کارکرد مشابه می باشد، با این تفاوت که نمودارهای تغییر دمای هوای عبوری از هر گذر به هم نزدیک تر می شوند. افت فشار سمت پوسته در همه مبدل های مورد بحث با افزایش سرعت هوا زیادتر می شود که در حالت تبخیری نسبت به خشک این افت فشار بیشتر است و افزایش نرخ پاشش آب به افزایش افت فشار کمک می کند. با مقایسه بازده سردکننده و کندانسور در حالت های خشک و تبخیری درمی یابیم که استفاده از مبدل حرارتی فوق به عنوان کندانسور مقرون به صرفه نمی باشد.

کلیدواژه ها:

سردکننده ، کندانسور ، خشک ، تبخیری(تر) ، گذر