Hvacmag

رادین گستر سینا نماینده رسوب زدای انگلستان

مدیریت حرارتی مبدل‌های حرارتی پره‌دار با شناسايی مقاومت حرارتي تماس به کمک تكنيك مسأله معكوس

Titanium-Heat-Exchanger

مقاومت حرارتي تماس يكي از عواملهاي اصلي در مكانيزم انتقال حرارت در مبدل‌های حرارتي پره‌دار است. مبدل‌ حرارتی وسيله‌اي است كه براي انتقال حرارت از يك سيال در يك سمت يك مانع به سيالي در سمت ديگر آن به كار مي‌رود، بدون آنكه تماس مستقيمي بين دو سيال برقرار باشد. مبدل‌های حرارتی بر اساس خصوصياتشان مي‌توانند به انواع مختلفي مانند پوسته و لوله[1]، صفحه‌اي[2]، پره و لوله[3] و غيره دسته‌بندي می‌شوند. از میان آنها، مبدل‌های حرارتی پره‌دار در بخش‌هاي گسترده‌اي از جمله پايگاه‌هاي تولید نيرو، سامانه‌های تهویه مطبوع، اتومبيل‌ها و غيره كاربرد دارند.این‌گونه مبدل‌ها از طريق انبساط مكانيكي لوله براي محكم كردن اتصال بين پره و لوله ساخته مي‌شوند. ويژگي‌هاي مبدل‌های حرارتی در فصل مشترك بين پره و لوله به دليل سطح نامنظم آنها به طور واضح مشخص نشده است. بنابراين، مقاومت حرارتي تماس به‌طور عميق مورد بررسي قرار نگرفته است و گاهي به دليلي كمبود داده‌های صحيح، مشكلات اندازه‌گيري و پيچيدگي‌هاي انتقال حرارت از طريق فصل مشترك ناديده گرفته شده است. در سال‌های گذشته، محققان زيادي برای بهبود کارائی مبدل‌های حرارتی، مطالعات و تحقیقات زیادی انجام داده‌اند. در ادامه به نمونه‌هایی از روش‌های افزایش انتقال گرما که توسط محققان قبلی بررسی شده است اشاره می‌شود:

1- قرار دادن نوارهای مارپیچ در لوله ]2-1[

2- قرار دادن سیم‌پیچ‌های مارپیچی به منظور ایجاد اغتشاش بیشتر در جریان و بالا بردن ضریب انتقال حرارت ]4-3[

3- تعبیه نمونه‌های خلل و فرج دار به منظور ایجاد اغتشاش بیشتر در جریان و بالا بردن ضریب انتقال حرارت ]8-5[

4- نصب مناسب وسایلی برای تشدید آشفتگی و چرخشی‌تر کردن جریان ]11-9[

5- انجام یک تحقیق آزمایشگاهی بر روی یک لوله گرد مجهز به تولیدکننده و افزایش ‌هنده چرخش جریان از نوع پروانه‌ای ]12[

البته اولین مطالعه درباره‌ مقاومت حرارتی تماسی در مبدل‌های حرارتی پره‌دار توسط دارت1 مورد بررسی قرار گرفت ]13[. او برای اینکه اثرات انتقال حرارت جابجایی طبیعی را به کمترین مقدار خود برساند، مبدل حرارتی را در یک محفظه‌ خلأ و عایق‌کاری شده قرار داد و مقاومت حرارت تماسی را برای مبدلی که از دو گذرگاه (یکی برای آب گرم و دیگری برای آب سرد) ساخته شده بود، اندازه‌گیری کرد. اکلز2 ]14[ و اکلز و راباس3 ]15[ انتقال حرارت هدایت تماسی را برای حالت‌های مختلف، با تعداد فین‌های مختلف، ضخامت فین متفاوت، تغیر قطر لوله‌ها و ... پیش‌بینی و محاسبه کردند. آنها آزمایش خود را با روش تجربی که بر اساس روش دارت بود انجام دادند و تابعی برای انتقال حرارتی تماسی در مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای پره‌دار بیان کردند. کیم و همکاران10 ]16[ رابطه بین انتقال حرارت تماسی و عوامل موثر بر آن برای یک مبدل حرارتی با لوله‌ای با قطر 25/9 میلی‌متر را بررسی کردند. آنها انتقال حرارت هدایت تماسی برای مبدل‌های پره‌دار مختلف با قطر 25/9 میلی‌متر را بررسی و رابطه بین انتقال حرارت هدایت تماس و عوامل مؤثر مانند نسبت انبساط، نوع فین، فاصله فین‌ها و . . . را بررسی کردند. گروه کیم و همکاران ]17[ همین بررسی را برای لوله‌ای با قطر 7 میلی‌متر انجام دادند. آنها عواملی مانند نوع فین، نوع ساخت لوله‌ها و . . . را بر روی انتقال حرارت تماسی بررسی کردند و رابطه‌ای جدید بین عوامل مؤثر و انتقال حرارت تماسی در مبدل پره‌داری با لوله‌ای به قطر 7 میلی‌متر بیان کردند و این انتقال حرارت را به طور کمی با روشی عددی-تجربی به‌دست آوردند. آنها همچنین برای تمام نمونه‌های مورد آزمایش اجزای مقاومت حرارتی را به‌دست آوردند. چنگ14 ]18[ مقاومت حرارت تماسی را برای مبدل‌های پره‌دار بوسیله‌ی روش مستقیم با اندازه‌گیری افت دما و شار حرارتی در طول سطح تماس به‌دست آورد.بنابراین شناسایی مقاومت حرارتي تماس در دمای پائين يك نياز اساسي براي ساخت مبدل‌های حرارتی پره‌دار در این محدوده دمایی مي‌باشد. براي مدیریت حرارتی این‌گونه مبدل‌ها و تعيين دقيق راندمان حرارتی در آنها، لازم است انتقال حرارت در عرض فصل مشترك پره و لوله، تا آنجا كه ممكن است به دقت مشخص شود. از آنجا كه فرآيند انتقال حرارت در فصل مشترك بسته به خصوصيات ترمو فيزيكي مواد اتصال، توپوگرافي سطح و گاهاً ماده انتخاب شده براي لايه مياني مثل هوا و يا ساير سيالات، بسيار پيچيده است، هنوز آزمايشات تجربي يك روش مؤثر براي مطالعه مقاومت حرارتی تماسی براي كاربردهاي عملي است. بيشتر كارهاي منتشر شده، در محوده دمای نزديك يا بالاتر از دماي اتاق می باشند و در گستره دمايي وسيع تنها كارهاي تحقيقاتي محدودي گزارش شده است. همچنین یک روش محاسباتی قوی تاکنون جهت محاسبه مقاومت حرارتی تماس در مبدل‌های حرارتی پره‌دار ارائه نشده است. درنتیجه در این مقاله از روش مسأله معکوس به‌عنوان یک روش محاسباتی کارامد جهت تخمین و شناسایی مقاومت حرارتی تماس در مبدل‌های حرارتی پره‌دار استفاده شده است.



[1] shell and tube heat exchanger

[2] plate heat exchanger

[3] fin-tube heat exchangers

facebook- صفحه اجتماعی فیس بوک تهویه و تاسیسات           instagram صفحه اینستاگرام تهویه و تاسیسات          linkdin صفحه linkdin تهویه و تاسیسات          Telegram صفحه تلگرام تهویه و تاسیسات

بنر
بنر
بنر

مقاله های برتر به صورت کامل

استفاده از یک مدل سیستم جهانی تهویه هوای ساختمان برای بازرسی و ممیزی

چکیده در این مقاله ابزار شبیه­سازی دینامیک ساعتی برای ساختمان و سیستم HVAC ارائه شده است. هدف این مقاله بر این است تا نشان دهد که چگونه یک مدل شبیه سازی ساده شده می تواند به بازرسی و ممیزی سیستم تهویه هوای ساختمان کمک نماید. کار ارائه شده در اینجا در قالب پروژه AUDITAC اروپایی آغاز

خنك‌سازي با پنل‌هاي سقفي

فضاي اکثر ساختمان‌هاي تجاري در آمريكا توسط هواي سردي كه قابل از جريان يافتن به فضاهاي مختلف سرد شده است، خنك مي‌شوند. در مقابل سامانه‌هاي با پنل سقفی از لوله‌هاي آب سرد نصب شده در واحدهاي كوچك درون سقف براي سرمايش استفاده مي‌كنند. تفاوت اين سامانه‌‌ها با سقف‌هاي سرد

طراحي نرم‌افزار SQCRA به منظور ارزيابي نيمه كمی‌ ريسك كار با مواد شيميايي در محیط کار

چكيده:منظور از ارزيابي ريسك مواد شيميايي، تشخيص و تعيين مقدار ريسک ناشي از كاربرد يک ماده شيميايي زيان‌آور ‌می‌باشد. در اين مطالعه با استفاده از مجموعه اطلاعاتي كه می‌توان از روش‌هايي چون بازديد مستقيم شرايط كار، بررسي ميزان‌ كاربرد مواد شيميايي در محيط كار، بررسي ميزان

روش‌های پایداری ساختمان

1- مقدمه نقش‌هایی که ساختمان‌ها در جوامع پیشرفته به عهده می‌گیرند، به گوناگونی و نامحدودی افرادی است که از این ساختمان‌ها استفاده می‌کنند. به رسمیت شناختن و بازشناسی تاثیر قابل‌توجه ساختمان‌ها بر شرایط آسایش انسان‌ها، بهره‌وری، بازده و اثرات زیست‌محیطی و میراث اجتماع

مدیریت ریســک با محوريت بحث از پروژه‌هاي برون‌شهري تأسيسات

این مقاله، به كليات مديريت ريسك در پروژه‌هاي تأسيسات برون شهري، نظير خطوط انتقال آب، گاز و نفت و يا ايستگاه‌هاي تقويت فشار خطوط نفت، گاز و آب مي‌پردازد. بر اين اساس، كليه مراجعي كه در اين ارتباط بايد درگير شده و ريسك پروژه را بررسي و مديريت نمايند، در اين مقاله مشخص گرديده ا

سامانه جذبی دو اثره موازی در تهویه خودرو با استفاده از انرژی اتلافی از طریق اگزوز

مقاله حاضر امکان‌سنجی استفاده از چرخه جذبی دو اثره موازی جهت سامانه سرمایشی اتوبوس با موتور دیزل OM-355 را با ظرفیت سرمایشی مورد نیاز 55 کیلووات جهت خنک‌کردن فضای کابین مورد بررسی قرار داده است. چرخه جذبی دو اثره موازی در توان‌های پایین‌تری نسبت به تک اثره می‌تواند سرما لاز

بویلرهای ترکیبی

شرکت ماشین ­سازی اراک با گذشت بیش از 40 سال ازتولید دیگ بخار وساخت هزاران دستگاه انواع دیگ بخار وآبگرم واترتیوب، فایرتیوب و بویلرهای نیروگاهی و با کسب تجارب فراوان در این زمینه همواره سعی در ارتقاء محصولات خود داشته است. مقاله حاضر دستاورد یکی از این تجربیات می­باشد که در راس

بنر
بنر
بنر
بنر

راهنمای جامع صنعت تهویه و تأسیسات کشور

راهنمای جامع صنعت تهویه تأسیسات کشور