تحلیل عددی اثرات ارتفاع بافل و زاویه بافل بر انتقال حرارت در مبدل حرارتی پوسته و لوله با استفاده از نانوسیال

در این پژوهش به بررسی عددی مبدل حرارتی پوسته و لوله با استفاده از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی فلوئنت پرداخته شده است. مبدل های حرارتی پوسته و لوله به دلیل کارایی بالا در انتقال حرارت نقش مهمی در فرایندهای صنعتی دارند. این تحقیق با تمرکز بر دو پارامتر هندسی مهم یعنی ارتفاع و زاویه بافل ها به تحلیل خصوصیات انتقال حرارت و جریان سیال می پردازد. مدل سازی دقیق هندسی مبدل و انجام شبیه سازی های مستقل از شبکه و همگرا از مراحل اصلی این پژوهش بوده است. نتایج شبیه سازی ها با مقاله معتبر مقایسه و اعتبارسنجی شده و نشان دهنده تطابق خوب با داده های نظری است. بررسی ها نشان می دهد که زاویه بافل ۳۰ درجه و ارتفاع بافل با برش بافل ۲۵ درصد، بهینه ترین تنظیمات هندسی هستند. این تنظیمات منجر به بهبود انتقال حرارت و کاهش افت فشار می شوند که در نهایت به افزایش کارایی حرارتی و کاهش مصرف انرژی سیستم های مبدل حرارتی پوسته و لوله می انجامد. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان می دهد که با استفاده از شبیه سازی های عددی می توان به طراحی بهینه تر برای مبدل های حرارتی دست یافت که این امر کاهش هزینه های عملیاتی و افزایش بازدهی سیستم های صنعتی را به دنبال خواهد داشت.

کلیدواژه ها:

مبدل حرارتی پوسته ، لوله ، نانوسیال ، زاویه ، بافل ، ارتفاع بافل ، بهبود انتقال حرارت ، شبیه سازی عددی