تحلیل دینامیکی و حرارتی فرایند خنک سازی در راکتورهای نیمه پیوسته صنعتی

فرایند خنک سازی در راکتورهای نیمه پیوسته صنعتی نقش حیاتی در کنترل واکنش های شیمیایی گرمازا، بهبود ایمنی و افزایش راندمان تولید ایفا می کند. تحلیل دینامیکی و حرارتی این فرایند به ویژه در سیستم های نیمه پیوسته که شرایط عملیاتی متغیری دارند از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله مروری، ابتدا مبانی نظری انتقال حرارت و معادلات حاکم بر دینامیک سیالات در راکتورهای نیمه پیوسته بررسی می شود. سپس روش های مختلف خنک سازی شامل خنک کاری، جابجایی، جداره دوگانه، کویل های داخلی و فناوری های نوین مانند نانوسیالات تحلیل و مقایسه می گردند. هدف اصلی این مطالعه ارائه یک چارچوب تحلیلی برای مدل سازی دینامیکی و حرارتی فرایند خنک سازی با تاکید بر پارامترهای موثر نظیر دبی خنک کننده، پروفیل دمایی و تلفات انرژی است. در این راستا، روش های عددی شامل دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و آنالیز اگزرژی برای بهینه سازی مصرف انرژی مورد بحث قرار می گیرند. همچنین چالش های صنعتی مانند نقاط داغ و عدم یکنواختی دما همراه با راهکارهای کنترل هوشمند ارائه می شوند. نتایج این بررسی نشان می دهد که انتخاب سیستم خنک کاری بهینه وابسته به پارامترهای طراحی راکتور، نوع واکنش و محدودیت های انرژی است. در پایان، پیشنهاداتی برای تحقیقات آتی شامل استفاده از مواد خنک کننده پیشرفته و یکپارچه سازی سیستم های مانیتورینگ هوشمند ارائه می گردد. این تحلیل می تواند به عنوان راهنمایی برای مهندسان و پژوهشگران در طراحی و بهینه سازی راکتورهای نیمه پیوسته صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

راکتور نیمه پیوسته ، تحلیل دینامیکی ، انتقال حرارت ، خنک کاری صنعتی ، بهینه سازی انرژی ، شبیه سازی عددی