مدلسازی رسوب سولفات کلسیم در مبدل حرارتی به کمک CFD

تشکیل رسوب پدیده ای است که باعث محدودیت و کاهش بازدهی مبدل های حرارتی می شود. امروزه با پیشرفت تکنولوژی و با توجه به تحقیقات گسترده ای که بر روی پدیده رسوب گیری در مبدل های حرارتی صورت گرفته است، محققان به روش های متعددی برای کنترل تشکیل رسوب جهت کند کردن و به تعویق انداختن آن دست یافته اند. یکی از روش های کارآمد و کم هزینه جهت کند کردن رشد رسوب و افزایش زمان کاردهی مبدل حرارتی شناسایی عوامل موثر در تشکیل رسوب و بهینه نمودن شرایط عملیاتی مبدل در راستای کاهش رسوب است. مدلسازی رشد رسوب یکی از کم هزینه-ترین روش ها جهت شناسایی عوامل تاثیرگذار بر رشد رسوب می باشد. به همین خاطر در این پژوهش با استفاده از روش CFD و به کمک نرم افزار fluent 16.2 و قابلیت کدنویسی (UDF) در این نرم افزار رسوب حاصل از عبور محلول حاوی سولفات کلسیم که از روی سطح انتقال حرارت در حال عبور است مدلسازی شده است. ایجاد رسوب با خواص مربوطه به صورت فیزیکی بر روی سطح انتقال حرارت، متغیر بودن ضخامت لایه رسوب در طول مسیر جریان سیال و همچنین در نظر گرفتن ترم حذف رسوب، مدلسازی مذکور را از سایر مدلسازی ها متمایز کرده است. جهت بررسی صحت مدل، نتایج بدست آمده از مدلسازی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردید و مشاهده شد که نتایج مدلسازی با نتایج آزمایشگاهی از تطابق خوبی برخوردار است. پس از اطمینان از صحت مدل تاثیر شرایط عملیاتی مختلف بر روی نرخ تشکیل رسوب بررسی شده است.

Keywords:

مبدل حرارتی , رسوب , مدلسازی , CFD , توابع UDF