بررسی تاثیرجنس پره وفاصله صفحات بر عملکرد یک مبدل کلدباکس سه طبقه

در واحدهای تفکیک هوا، کلدباکس برج بلند بسیار سردی است که برای گاز مایع ساخته می شود و اساس کار آن اینگونه است که بر اثرکاهش ناگهانی فشار و به طبع آن کاهش دما در آن، هوا به دمایی بسیار پایین می رسد و در آن دمای شگفت انگیز گاز مورد نظربا اختلاف نقطه جوش آنها تبدیل به مایع می شوندو به راحتی جدا می شود. درکار حاضر انتقال حرارت بین سیالات در یک مبدل حرارتی کلدباکس سه طبقه مورد بررسی قرار گرفته است. پره های این مبدل از نوع جناغی می باشند که پره هایی منقطع و نا هم راستا هستند. ابتدا با انتخاب نوع پره ی مورد استفاده، مدل سازی هندسه ی مبدل در نرم افزار سالیدورک انجام شد. با انتقال مدل ایجاد شده به نرم افزار انسیس- فلوینت، مدل مش بندی شده و نتایج انتقال حرارت تحت شرایط مرزی مسیله به دست آمد. ابتدا صحت نتایج به دست آمده با روش e-NTU اعتبارسنجی شده و سپس جریان سیال تراکم ناپذیر در حالت آرام و پایدار سه بعدی شامل معادلات پیوستگی ،مومنتوم و بقای انرژی، مورد آنالیز و تحلیل قرار گرفته است. در ادامه تاثیرجنس پره و فاصله صفحات بر میزان انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که افزایش فاصله صفحات باعث کاهش انتقال حرارت به سیال یعنی کاهش دمای خروجی سیال سرد در نتیجه باعث کاهش کارایی مبدل می شود. همچنین بعد از بررسی جنس پره ها در انتقال حرارت و در نظر گرفتن هزینه صرف شده، نتایج نشان می دهد انتخاب جنس آلومینیوم برای این نوع مبدل انتخاب بهتری نسبت به بقیه فلزات می باشد.

Keywords:

کلدباکس , پره های جناغی , انتقال حرارت