طراحی و بهینهسازی مبادلهکنهای گرمایی سهجریانی لولهای با ساختار درختی با استفاده از نظریه ساختاری
عنوان مقاله: طراحی و بهینهسازی مبادلهکنهای گرمایی سهجریانی لولهای با ساختار درختی با استفاده از نظریه ساختاری
شناسه ملی مقاله: JR_TUMECHJ-49-3_020
منتشر شده در در سال 1398
شناسه ملی مقاله: JR_TUMECHJ-49-3_020
منتشر شده در در سال 1398
مشخصات نویسندگان مقاله:
امیرفرهنگ ستوده - استادیار، پژوهشکده انرژی و محیطزیست، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران
حسین نکومرام - کارشناسی ارشد، گروه سیستمهای انرژی، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
مهرانگیز قاضی - استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران
مجید عمیدپور - استاد، گروه سیستمهای انرژی، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
خلاصه مقاله:
امیرفرهنگ ستوده - استادیار، پژوهشکده انرژی و محیطزیست، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران
حسین نکومرام - کارشناسی ارشد، گروه سیستمهای انرژی، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
مهرانگیز قاضی - استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران
مجید عمیدپور - استاد، گروه سیستمهای انرژی، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
در این مقاله اصول نظریه ساختاری به منظور مدل سازی و طراحی مبادلهکنهای گرمایی سه جریانی لولهای بسط و تعمیم داده میشود. هدف این است که با استفاده از اصول مربوط به نظریه ساختاری خصوصا طراحی بر اساس ساختارهای درختی بتوان عملکرد این نوع مبادلهکنهای گرمایی را بهبود داد. در این راستا معادلات دیفرانسیلی مربوط به انتقال گرما یک مبادلهکن گرمایی سه جریانی استخراج و حل این معادلات بهدست میآید. سپس با استفاده از اصول نظریه ساختاری و با استفاده از روش لاگرانژ یک نسبت تقسیمات برای ساختارهای متوالی در یک درخت برای مبادلهکن گرمایی سهلولهای استخراج میگردد که این رابطه حجم محاسبات را کاهش چشمگیری میدهد. بر این مبنا و با استفاده از مدلسازیهای هندسی و گرمایی، الگوریتم طراحی یک مبادلهکن گرمایی سهجریانی استخراج و بیان میگردد. به منظور بررسی میزان بهبود عملکرد یک مبادلهکن گرمایی سهجریانی لولهای و بررسی قابلیت و کارایی روش فوقالذکر از یک مطالعه موردی استفاده شده است. نتایج حاصل نشان میدهد که افت فشار و سطح انتقال گرما در مبادلهکنهای گرمایی ساختاری با ساختار درختی نسبت به نوع عادی آن کاهش قابل ملاحظهای دارد.
کلمات کلیدی: مبادلهکن گرمایی سهجریانی لولهای, نظریه ساختاری, طراحی درختی, نسبت تقسیمات, افت فشار, سطح انتقال گرما
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1137843/