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

طراحی و بهینه‌سازی صداگیرهای جدید در تهویه هوای مترو به وسیله نرم‌افزار

چكيدهیکی از بحث‌های اساسی در ایجاد و گسترش شبکه‌های مترو موضوع تهویه مطبوع تونل‌ها و ایستگاه‌های مترو است. عبور هوا از میان این کانال‌ها غالباً با ایجاد صدا همراه است که در صورت عدم کنترل این صدای ایجاد شده، آلودگی صوتی به یک مشکل اساسی برای مسافران و سایر افرادی که در ایس

فن‌آوری‌های انرژی پیشرفته برای کاهش گازهای گلخانه‌ای - بخش اول

40 راه‌حل اصلی برای کاهش آلاینده‌های کربنی نیروگاه‌های تولید برق(این مقاله که شرح جامعی است از تمامی منابع انرژی موجود در سطح زمین و تاثیرات آن بر گازهای گلخانه‌ای، از این شماره آغاز می‌شود و طی شماره‌های بعد ادامه خواهد یافت) 1- شرحی از اقتصاد پیشرفته انرژی (AEE)اقتصاد پیشر

ارزيابي عملكرد هودهاي آزمايشگاهي بر اساس استاندارد ANSI/ASHRAE 110-1995 در شركت پالايش نفت تبريز

چكيدههودهای آزمایشگاهی یکی از اشکال رایج و مؤثر تهویه صنعتی موضعی از نوع هودهای محصور می‌باشند که کارایی و اثربخشی آن از اهمیت بالایی برخوردار است. لیکن صرف طراحی و به‌کارگیری این اقدامات کنترلی به تنهایی ضامن پیشگیری از مواجهه‌ها نبوده و پایش عملکرد اقدامات کنترلی و حصو

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

نگرشي بر سيستم توليد همزمان برق، حرارت و سرما CHP) و (CCHPو استفاده آن در نيروگاه‌های با مقياس كوچك

چكيدهيکی از راه‌حل‌هاي مصرف بهینه و كاهش تلفات برق نزديک نمودن نقاط تولید برق به مصرف به منظور تامین برق پايدارتر مشتركین، كاهش خاموشی و تلفات، افزايش راندمان و بهره‌وري بالاتر اقتصادي و حفاظت از محیط‌زيست می‌باشد .به همین دلیل از نیروگاه‌هاي كوچک كه به مولدهاي پراكنده م

طراحی، ساخت و بهینه‌سازی بیوراکتور دوفازی همزندار به منظور حذف بخارات بنزن، تولوئن و زایلن (BTX) از جریان هوا

چكيدهدر اغلب شرایط واقعی انتشار آلودگی حاصل از فرآیندهای صنعتی معمولاً ترکیبات شیمیایی به‌صورت گروهی به فضا رها می‌شوند و کمتر پیش می‌آید که یک ترکیب شیمیایی بطور خالص منتشر شود.در این مطالعه به منظور کنترل بخارات BTX (بنزن، تولوئن و زایلن) موجود در هوا، یک بیوراکتور همزندا

مطالعه کاربرد ایستگاه پمپ جریان آب برای پایش مصرف انرژی ساختمان و بهینه‌سازی کنترل

این مقاله دیدگاهی نو از پایش انرژی ساختمان و روش کنترل سرعت پمپ را ارائه می‌کند. به منظور نگه‌داری مقاومت سامانه در یک مقدار بهینه برای رسیدن به بهترین بازدهی پمپ و ذخیره قدرت پمپ، سرعت پمپ کنترل می‌شود. مقاومت سامانه را می‌توان از روی هد پمپ و نرخ جریان آب محاسبه شده به‌وس

بنر
بنر

راهنمای جامع صنعت تهویه و تأسیسات کشور

راهنمای جامع صنعت تهویه تأسیسات کشور