پیش بینی رفتار جریان در مبدل حرارتی صفحه و قاب به کمک دینامیک سیالات محاسباتی

افزایش شدت آشفتگی جریان در مبدل های حرارتی صفحه ای منجر به افزایش قابل توجه ضریب انتقال حرارت می گردد. در کار حاضر، عملکرد هیدرولیکی و حرارتی یک مبدل حرارتی صفحه و قاب با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور، اثر دو زاویه شورون متفاوت 30 و 60 درجه بر روی رفتار جریان و انتقال حرارت در یک کانال کامل از مبدل حرارتی صفحه ای تجاری با جریان ناهمسو بررسی و نتایج در بازه اعداد رینولدز 1700-900 ارائه گردیده است. براساس نتایح حل عددی انجام گرفته، رابطه ای به منظور محاسبه ضریب اصطکاک و عدد ناسلت برحسب عدد رینولدز معرفی شده است. جزئیات جریال سیال در برهمکنش با اعوجاج صفحات به منظور نمایش نواحی با قابلیت بهینه سازی، به تصویر کشیده شده است. همچنین، نواحی مستعد رسوب در مبدل حرارتی از طریق توزیع جریان و تنش برشی روی صفحات مبدل پیش بینی گردیده است. کار حاضر نشان می دهد که دینامیک سیالات محاسباتی بطور قابل قبولی قادر به پیش بینی رفتار پیچیده سیال درون مبدل های حرارتی فشرده می باشد. نتایج کار حاضر درک بهتری از نحوه عملکرد مبدل حرارتی صفحه ای ارائه نموده و پتانسیل های بهینه سازی صفحات را آشکار می سازد. به منظور اعتبارسنجی روش حل به کار گرفته شده، نرم افزار Aspen HTFS مورد استفاده قرار گرفته است.

کلیدواژه ها:

مبدل حرارتی صفحه ای ، مبدل حرارتی صفحه و قاب ، دینامیک سیالات محاسباتی ، زاویه شورون