شبیه سازی عددی سه بعدی، مبدل حرارتی پوسته و لوله جهت بهینه سازیعملکرد

در حال حاضر مبدل های حرارتی پوسته و لوله یکی از رایج ترین نوع مبدل حرارتی است که به طور گسترده ای در صنعت نفت و دیگر فرایند شیمیایی بزرگ استفاده می شود، به دلیل اینکه برای فرآیندهای فشار بالا مناسب می باشند. در این پایان نامه یک مبدل حرارتی پوسته و لوله که دارای دو تشت در لوله و یک تشت در پوسته می باشد شبیه سازی عددی شده است.با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی CFD پروفایل دما و سرعت در لوله و پوسته بررسی شده است . این مبدل حرارتی درایرتگاه آب و بخار پایانه نفتی شمال جهت پیش ترم نمود آب ورودی به دیگ بخار استفاده می شود. در این دستگاه یکسیال با دمای بالاتر (بخار برگشتی) و یک سیال با دمای پایین تر(آب ورودی به بویلر) که دمای هر دو مشخص است بهتورت غیر مرتقیم از کنار هم عبور می کنند و بین دو سیال انتقال ترما انجام می شود. فرآیند شبیه سازی CFD ابن مبدلحرارتی پوسته و لوله شامل مدل سازی و مش زد هندسه و حل با استفاده ازنرم افزار ANSYS می باشد نتایج حاتل از شبیه سازی CFD را با نتایج تجربی مقایره کرده که مقدار خطای بدست آمده در حدود 6.29 درصد می باشد که این خطا قابل ببول است. د از مدل k – ɛ Realizable به همراه توابع استاندارد دیواره برای تجزیه و تحلیل این مبدل حرارتی استفاده شده است . توزیع دما در داخل دو لوله (یکی در بالا و یکی در مرکز دسته لوله) بررسی تردید و مشاهده شد که در موب یت مکهانیمشابه در هر دو لوله اختلاف دما وجود دارد . همچنین به کمک فرایند شبیه سازی بهترین حالهت جههت بهبهود دمهای سهیالخروجی از لوله، کاهش در نرخ دبی سیالات می باشد. بر اساس یافته های بدست آمده، مبدل مهورد نرهر بهرای بهبهود انتقهالحرارت نیازمند تغییراتی در وراحی می باشد.