مدل سازی کامپیوتری به روش دینامیک سیالات محاسباتی خنک کن میانی کمپرسور هوا جهت ریشه یابی علل خرابی پره ها و ارایه راهکار جهت رفع آن

در این پژوهش، به تعیین و ریشه یابی علل خرابی فین های خنک کن های میانی در کمپرسورهای چند مرحله ای که با کاهش دمای هوای بین مرحله ای، بر روی راندمان کمپرسور تاثیر به سزایی دارند و باعث کاهش کار مصرفی کمپرسور می شوند پرداخته شده است. جهت تعیین و ریشه ی ابی علل خرابی فین های این مبدل ها، پارامترهای هندسی و موارد موثر در جریان سیال در خنک کن میانی، یک کمپرسور سانتریفیوژ سه مرحله ای که از نوع پوسته و لوله فشرده و مجهز به پره های پیوسته موجی شکل می باشد، شبیه سازی گردید. مدل سازی توسط نرم افزارهای گمبیت و سالیدورک انجام شد. زاویه موج اندازه گیری شده در این مبدل و در حالت واقعی، 17/5 درجه می باشد. با افزایش زاویه موج پره، ارتفاع موج پره نیز افزایش می یابد و میزان خنک سازی مبدل بهبود پیدا می کند. ضمنا نتیجه مدل سازی با داده های تجربی مقایسه گردید. با مقایسه اختلاف دمای ورودی و خروجی بین مدل شبیه سازی شده و مدل واقعی، خطای شبیه سازی قابل قبول می باشد. از نتایج مدل سازی و شبیه سازی های مختلف نرم افزاری مشخص گردید که مشکل اصلی شکست و خرابی فین ها در این مبدل های حرارتی، زاویه برخورد نامناسب جریان هوا به فین ها می باشد، لذا با توجه به نتایج حاصل از مدل سازی های نرم افزاری، عرض صفحه نگهدارنده ورودی به اندازه 3 سانتی متر افزایش یافت تا جریان در راستای کانال فین ها هدایت گردد و مشکل خرابی مکرر پره ها و انتقال ذرات به مراحل بعدی کمپرسورها جلوگیری گردد. ضمنا با اعمال این تغییر به دلیل توزیع بهتر و کامل تر جریان بین لوله ها و فین ها، راندمان مبدل نیز بهبود می یابد.

کلیدواژه ها:

مبدل حرارتی فشرده ، اینتر کولر کمپرسور ، پره های موجی ، شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی