مطالعه عملکرد حرارتی و هیدرولیکی مبدل گرمایی لوله – پره با نرم افزار Aspen B-JAC و تعیین مقدار بهینه دبی

مبدل های حرارتی لوله – پره، به دلیل وزن پایین، بازده حرارتی بالا در صنایع مختلفی از جمله؛ صنعت تبرید و تهویه مطبوع، خنک کن های میانی کمپرسورها، کاربردهای هواپیمایی و فضایی، استفاده گسترده دارند. در این پژوهش، سیستم ترکیبی گرمایش هوایی خورشیدی، با مبدل حرارتی لوله – پره در نظر گرفته شده، و هدف تعیین مقدار بهینه دبی جرمی سیال عامل و هوای عبوری از مبدل، با توجه به دماهای خروجی و افت فشار ایجاد شده می باشد. ترکیب حجمی70:30 آب و پروپیلن گلیکول به عنوان سیال عامل، و هوا به عنوان سیال خنک کننده در مبدل حرارتی، مورد بررسی قرار گرفته است. از نرم افزار Aspen B-JAC جهت بررسی عملکرد مبدل حرارتی، استفاده شده است؛ دمای هوای سیال عامل و هوای عبوری از مبدل، به عنوان پارامترهای ثابت، و دبی جرمی سیال عامل و هوای عبوری از مبدل، به عنوان پارامترهای متغیر در مدل سازی با نرم افزار مدنظر بوده است. شرایط محیطی برای مدل-سازی مبدل حرارتی، شهر سنندج (با 1450 متر ارتفاع از سطح دریا) است. نتایج نشان می دهد که، افت فشار سیال عامل و هوا، به صورت توانی افزایش یافته و دمای خروجی، از یک دبی خاص به بعد ثابت است، که این مقدار به عنوان دبی بهینه در نظر گرفته است. دبی بهینه سیال عامل و هوا به ترتیب 8/0 کیلوگرم بر ثانیه و 5/0 کیلوگرم بر ثانیه و دمای آن ها به ترتیب 3/57 و 37/35 درجه سانتیگراد به دست آمده است.

کلیدواژه ها:

مبدل حرارتی لوله - پره ، بهینه سازی دبی ، مدل سازی با نرم افزار Aspen B-JAC