تاثیر استفاده از سطوح گسترده بر عملکرد حرارتی سیستم های گرمایشی قرنیزی

این مقاله تاثیر استفاده از سطوح گسترده (فین ها) را در سیستم های گرمایشی قرنیزی به طور عددی مورد مطالعه قرار می دهد. سیال مورد استفاده در سیستم های گرمایشی آب می باشد و معادلات ناویر استوکس(در ناحیه سیال) و لاپلاس (در ناحیه جامد) به کمک نرم افزار فلوینت حل می گردند. سرعت ورودی هوا بر روی لوله ها و فین های سیستم گرمایشی برای همه حالت ها یکسان در نظر گرفته می شود. عملکرد حرارتی رادیاتور قرنیزی فین دار با نوع ساده آن مقایسه می شود و تاثیر عدد رینولدز جریان آب ( 15000،10000، 5000،3000=Re) برای هر دو مبدل مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که چنانچه عدد رینولدز از 3000 تا 15000 افزایش یابد، ظرفیت حرارتی سیستم های گرمایشی ساده تغییر محسوسی نمی کند ولی عملکرد حرارتی سیستم های گرمایش فین دار 43% افزایش می یابد. همچنین با بررسی خطوط جریان هوا ملاحظه می گردد که در مبدل های ساده نواحی بی تحرک (مرده) گسترده ای بین دو لوله آب شکل می گیرد که باعث کاهش انتقال حرارت می شود در حالی که وسعت این نواحی در مبدل های فین دار کمتر است. شبیه سازی ها نشان می دهد که استفاده از فین های پیشنهاد شده در سیستم های گرمایشی قرنیزی می تواند باعث بهبود ظرفیت انتقال حرارت بین 88%.تا178% شود.

Keywords:

سیستم های گرمایشی قرنیزی , رادیاتور , انتقال حرارت , صفحات گسترده