توضیحات
پروژه شبیه سازی مبدل حرارتی دو لوله ای در نرم افزار انسیس فلوئنت(ANSYS FLUENT)
در طی سال های اخیر به کمک کامپیوترهای سریع، مهندسین قادر به انجام محاسبات عددی قابل توجهی برای پیش بینی پدیده های مهندسی و بهبود فرآیند طراحی شده اند. استفاده از روش های عددی، یک توانایی به پیش نمایش راه حل یک مشکل است و دیگری برای بهبود نتایج تجربی موجود است. دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) روشی استاندارد برای طراحی و تجزیه و تحلیل مسائل مرتبط مهندسی شامل پدیده های چند فیزیکی شده است. تعداد زیادی از مطالعات برای حل مکانیک سیالات و مسائل انتقال حرارت مایعات معمولی که از قوانین پایه منتشر شده در متون پیروی می کنند، انجام شده اند و اغلب آنها با نتایج تجربی همان مساله سازگار هستند. یکی از روش های انتقال حرارت بین سیالات، استفاده از مبدل حرارتی دولوله ای میباشد. مبدل حرارتی دو لوله ای یکی از ساده ترین و پرکاربرد ترین انواع مبدل حرارتی در صنعت، می باشد. این مبدل از دو لوله هم محور تشکیل شده است. یکی از سیال ها در داخل لوله میانی و در امتداد طول آن جریان می یابد و سیال دیگر در داخل حلقه بین دو لوله جریان خواهد یافت. این دو سیال با یکدیگر انتقال حرارت داشته و با اتخاذ تدابیری می توان انتقال حرارت را افزایش داد. از مزایای این نوع مبدل ها می توان به ساخت آسان و هزینه نسبتا کم ، محاسبات و طراحی آسان، کنترل ساده جریان های سیال در دو مسیر، نگهداری و تمیزکردن آسان و کاربرد در فشارهای زیاد اشاره کرد. در صنعت معمولاً برای سیالاتی که رسوب زا هستند از این نوع مبدل ها استفاده می شود.
مبدل های حرارتی دو لوله ای(double pipe heat exchanger):
این نوع از مبدل ها که در صنعت کاربرد بیشتری دارند خود به مبدل های تک لوله ای، دو لوله ای، لوله مارپیچ، چند لوله ای و پوسته و لوله تقسیم بندی می شوند. ساده ترین نوع مبدلی که در صنعت ساخته می شود مبدل حرارتی دو لوله ای است که از دو لوله هم محور تشکیل شده است. در این نوع مبدل یکی از سیال ها از درون لوله و سیال دیگر از مجاری بین دو لوله عبور می کند و به این ترتیب عمل انتقال حرارت صورت می پذیرد.از مزایای این نوع مبدل ها می توان به ساخت آسان و هزینه نسبتا کم، محاسبات و طراحی آسان، کنترل ساده جریان های سیال در دو مسیر، نگهداری و تمیز کردن آسان و کاربرد در فشارهای زیاد اشاره کرد. در صنعت معمولا برای سیالاتی که رسوب زا هستند از این نوع مبدل ها استفاده می شود.
شکل مبدل حرارتی دو لوله ای.
شرح پروژه:
در این پروژه شبیه سازی مبدل حرارتی دو لوله ای در نرم افزار انسیس فلوئنت(ANSYS FLUENT) انجام شده است.
هندسه مسئله:
هندسه مسئله در نرم افزار انسیس ANSYS SpaceClaim رسم شده است.
مش بندی و شبکه:
مش بندی و شبکه در نرم افزار انسیس مشینگ(ANSYS Meshing) تولید شده است.
شبیه سازی و حل:
شبیه سازی در نرم افزار انسیس فلوئنت انجام شده است.
حلگر:
به منظور حل مسئله از حلگر فشار مبنا (pressure based) استفاده شده است.
مدل لزجت:
مدل لزجت استفاده شده در این پروژه، مدل آشفتگی دو معادله ای k-ε می باشد.
وابستگی سرعت-فشار:
از الگوریتم حل کوپل برای حل معادلات وابستگی سرعت-فشار استفاده شده است.
سیال:
سیال مورد استفاده آب می باشد.
نمونه نتایج شبیه سازی:
