شبیه سازی عددی انتقال حرارت در مبدل های حرارتی متشکل از لوله های دایروی با ساختار استگر در محیط متخلخل

هدف از این مطالعه تاثیر استفاده از محیط متخلخل بر انتقال حرارت از مبدل حرارتی متشکل از لوله های دایروی با ساختاراستگر و افت فشار جریان سیال دو بعدی تراکم ناپذیر عبوری از آن است. در این مطالعه سیال هوا با اعداد پرانتل در سه عددرینولدز متفاوت و برای سه حالت تخلخل متمایز در نظر گرفته شده است. منظور از محیط متخلخل در اینجا، مربع های باساختار همگون است. شبیه سازی جریان با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و توسط نرم افزار پیش پردازنده گمبیت ونرم افزار تحلیل جریان فلوینت صورت گرفته است. نتایج نشان می دهد که هر چه تخلخل محیط متخلخل در برگیرندهلوله های حاوی جریان سیال در مبدل حرارتی پوسته-لوله کم تر شود یا عدد رینولدز جریان سیال افزایش یابد، عدد ناسلتجریان افزایش می یابد اما فشار آن کم می شود. با توجه به اینکه کارآیی حرارتی با بحث افزایش افت فشار جریان سیال درعبور از لوله های مبدل حرارتی همراه بوده که این امر به نوبه خود موجب افزایش کار کمپرسور یا پمپ می شود. و همچنیندر حالت بدون تخلخل، هر هه که جریان پیش می رود عدد ناسلت نیز افزایش می یابد اما شیب افزایش آن کاهش می یابد تااین که به یک مقدار ثابت نزدیک می شود.

Keywords:

مبدل حرارتی , محیط متخلخل , فلوینت , ساختار استگر , عدد ناسلت