مبدل حرارتی سه گانه، شبیه سازی با انسیس فلوئنت

توضیحات

شرح پروژه مبدل حرارتی سه گانه

در این پروژه، به شبیه سازی یک مبدل حرارتی سه گانه با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) پرداخته ایم.

هندسه سه بعدی این پروژه با نرم افزار ANSYS Design Modeler طراحی شده است. هندسه محلول شامل سه لوله بود که در داخل یکدیگر متمرکز شده بودند. مبدل حرارتی لوله متحدالمرکز سه گانه (TCTHE) یک نسخه سازنده اصلاح شده از مبدل حرارتی لوله متحدالمرکز دوگانه با افزودن یک لوله میانی است.

مش بندی مدل با استفاده از نرم افزار ANSYS Meshing انجام شده است. تعداد سلول های محاسباتی 1964903 است.

روش های استفاده شده

هدف این پروژه، بررسی انتقال حرارت می باشد. مبدل های حرارتی به طور گسترده در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند که نیاز حیاتی به خنک کردن سیال و حرکت آن با استفاده از مبدل های حرارتی برآورده می شود.

در این پروژه سه لوله متحدالمرکز در نظر گرفته شده و انتقال حرارت بین هر یک از دو لوله متحدالمرکز محاسبه شده است. آب با دبی جرمی 0.1 کیلوگرم بر ثانیه و دمای 280 کلوین وارد داخلی ترین لوله می شود. جریان ورودی به لوله میانی دارای دبی جرمی 0.05kg/s و دمای 330K است و در نهایت جریان آب با سرعت 0.05m/s و دمای 290K وارد لوله بیرونی می شود. علاوه بر این، مدل آرام و معادله انرژی برای حل معادلات سیال و محاسبه توزیع دما در محدوده فعال هستند.

نتایج شبیه سازی مبدل حرارتی سه گانه

در پایان فرآیند حل، کانتورهای دو بعدی و سه بعدی مربوط به دما به دست آمدند. همانطور که مشاهده می شود، دمای جریان آب در لوله میانی با از دست دادن گرما به جریان آب در داخلی و خارجی ترین لوله کاهش می یابد.