بررسی پاسخ گذرای مبدلهای حرارتی پوسته و لوله در اثرتغییرات دما

مبدلهای حرارتی به طور وسیعی درتمامی صنایع استفاده می شوند. مبدلهای حرارتی عموماً برای کار در حالت پایدار طراحی می شوند. گرچه پاسخ گذاری مبدلهای حرارتی برای طراحی سیستم های کنترل مورد نیاز است. مسائلی نظیرخاموش و روشن کردن سیستم، حوادث و اشکالات پیش بینی نشده در سیستم و مسائل دیگر محققان را برآن داشته تا مشخصات رفتار حالت ناپایدار مبدلها را مورد بررسی قرار دهند. همچنین به طراحان برای پیداکردن جواب مسائل دماییوابسته به زمان مخصوصاً جهت آنالیز تنش های حرارتی کمک می کند. دراین کارپاسخ گذرای دمایی مبدلهای حرارتی پوسته و لوله مورد بررسی قرار گرفته است. یک روش عددی بر اساس حجم محدود گسترش دا ده شده اس ت . اساساستفاده از این روش صرفه جویی در زمان محاسبات است. برای این مقصود مبدل حرارتی به المانهایی کوچک تقسیم می شود که معادلات بقای انرژی برای هر ناحیه (سیالات داخلی و خارجی و دیواره ها) به کار برده می شود . با استفاده از روش حجم محدود چهار سری ازمعادلات دیفرانسیل جزئی به چهارسری معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل می شود . سپس آنها به شکل فضای حالت دسته بندی شده و درMatlab/simulink به صورت عددی آنالیز می شوند. نتایج برایتغییر پله ای دمای سیال سرد وتغییر سینوسی دمای سیال گرم ارائه شده است. دراین مدل سازی، شرایط غیرعایق برای مبدل به کاربرده شده است و بنابراین تاثیرشرایط محیطی در پاسخ دمایی مبدل حرارتی مطالعه شده است.