بهینه سازی مبدل گرمایی دو لوله غیرهمسو برای کاهش اثرات مخرب زیست محیطی

این مقاله به بررسی و شبیه سازی یک مبدل حرارتی دو لوله غیر همسو در نرم افزار کامسول پرداخته است. مبدل های حرارتی به عنوان تجهیزات کلیدی در صنایع مختلف، نقش اساسی در انتقال حرارت بین سیالات با دماهای متفاوت ایفا می کنند. در این مطالعه، معادلات حاکم بر انتقال حرارت و جریان سیال، از جمله معادله پیوستگی، مومنتوم و برنولی، مورد بررسی قرار گرفته اند. همچنین، پارامترهای مهمی مانند عدد رینولدز، ضریب انتقال حرارت و اختلاف دمای لگاریتمی محاسبه شده اند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که با افزایش شعاع لوله های داخلی و خارجی، بازدهی انتقال حرارت کاهش می یابد. این کاهش به دلیل کاهش سرعت جریان سیال و تمایل کمتر به انتقال حرارت موثر است. با این حال، طراحی بهینه مبدل با انتخاب مناسب هندسه و مواد می تواند بازدهی حرارتی را به طور قابل توجهی افزایش دهد. در نهایت، این مطالعه نشان می دهد که تغییرات هندسی می تواند کارایی مبدل حرارتی را تا ۳۴ درصد بهبود بخشد. این نتایج می تواند به عنوان راهنمایی برای طراحی مبدل های حرارتی کارآمدتر در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرد.