بهبود عملكرد حرارتي مبدل حرارتي پوسته- لوله اي حاوي نانو سيال آب- آلومينا با استفاده از بافل مارپيچي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

چكيده انتقال حرارت سيالات در صنايع مختلف از جمله تهويه مطبوع، نفت و گاز از اهميت ويژه اي برخوردار است. مبدل هاي حرارتي پوسته و لوله رايج ترين نوع مبدل حرارتي هستند. از راه هاي افزايش انتقال حرارت در مبدل حرارتي پوسته و لوله مي توان به استفاده از بافل هاي مارپيچي و نانوسيالات اشاره نمود. موضوع تحقيق حاضر مدلسازي و شبيه سازي عددي انتقال حرارت وجابجايي در مبدل حرارتي پوسته لوله با بافل مارپيچ مي باشد، به اين منظور درنرم افزار ساليدوركس براي مدلسازي مبدل حرارتي پوسته لوله با بافل مارپيچ و درنرم افزار Ansys CFX جهت شبيه سازي استفاده شده است. اين مدل شامل 7 لوله آهني با قطر 0.04 متر و طول 1.7 متر، قطر پوسته 0.22 متر و طول كلي مخزن 2 متر است. اين لوله ها با بافل مارپيچي نگه داشته شده اند. دراين شبيه سازي براي نشان دادن درست بودن هندسه مدلسازي شده عملكرد مناسب آن از مدل توربولانسي K-Ɛ استاندارد در شبيه سازي و همچنين بهبود راندمان آن دو سيال آب و نانوسيال اكسيد آلومينيم باكسر مولي حجمي 4% استفاده شده است. نتايج حاصل نشان مي دهند كه وجود بافل مارپيچي و نانوسيال اكسيد آلومينيوم در مبدل حرارتي پوسته لوله باعث افزايش حرارت شده است. همچنين استفاده از نانوسيال اكسيد آلومينيوم باعث افزايش فشار خروجي آب گرم به ميزان 120.096 پاسكال و همچنين افزايش فشار خروجي آب سرد به ميزان 347.15 پاسكال نسبت به آب خالص شده است.

217866

تبديل انرژي

فني مهندسي گلپايگان

دانشگاه صنعتي اصفهان