مقایسه عددی مشخصه های ترمو هیدرولیک سمت پوسته مبدل های حرارتی پوسته-لوله با بفل تری فویل و بفل قطاعی به وسیله الگوریتم ژنتیک

در این مقاله به مطالعه  تاثیر استفاده از بفل­های تری فویل و قطاعی بر انتقال حرارت و افت فشار سمت پوسته مبدل­­های حرارتی پوسته – لوله پرداخته می­شود. بفل­ها در پوسته مبدل­های حرارتی پوسته - لوله برای افزایش ضریب انتقال حرارت، تکیه گاه لوله­ها، تعیین الگوی جریان، استحکام ساختاری و جلوگیری از ارتعاش، به کار می­روند. با استفاده از الگوریتم ژنتیک در شرایط یکسان، تابع­های انتقال حرارت و افت فشار بفل­ها به صورت تک هدفه و چند هدفه  بهینه سازی می­شوند. مبدل حرارتی با بفل تری فویل به وسیله نرم افزار انسیس فلوئنت شبیه سازی می­شود. نتایج نشان می­دهد که بفل تری فویل ضریب انتقال حرارت را با افت فشار بیشتری، افزایش می­دهد. ظرفیت انتقال حرارت بفل تری فویل نسبت به بفل قطاعی در وضعیت بیشینه حاصل شده از الگوریتم ژنتیک تک هدفه در آرایش مربع  ۱۹.۹۴۴% و برای آرایش مثلث ۱۶.۲۵% بیشتر شده است، این در حالی است که افت فشار برای چیدمان مربع دسته لوله ها  ۳.۲ برابر و برای چیدمان مثلث دسته لوله ها ۲.۰۷۵ برابر نسبت به بفل قطاعی بیشتر شده است.جریان های جت ایجاد شده در منفذهای تری فویل عملکرد انتقال حرارت مبدل حرارتی را افزایش می دهد و محصولات خوردگی و رسوبات شیمیایی دسته لوله ها را کاهش می دهد و باعث بهبود شرایط خوردگی مبدل حرارتی پوسته-لوله با بفل منفذدار تری فویل شده است.

Keywords:

بفل تری فویل , بفل قطاعی , مبدل حرارتی پوسته-لوله , ترموهیدرولیک , الگوریتم ژنتیک , بهینه سازی , , شبیه سازی سه بعدی