بهينه‌سازي حرارتي-سيالاتي مبدل حرارتي از نوع پوسته و لوله با استفاده از ديناميك سيالات عددي (فلوئنت(

احياي مستقيم و كوره قوس يكي از روش‌هاي توليد فولاد است كه با فنّاوري‌اي مختلف در دنيا توسعه يافته است. ريكوپراتور يا بازياب حرارتي يكي از اجزاي اصلي برخي تكنولوژيهاي موجود احياي مستقيم است كه وظيفه پيش گرم گازهاي فرآيند را بر عهده دارد. اين بخش شامل چندين واحد تيوب باندل است كه در محفظه‌اي ، در حال انتقال حرارت بين گازهاي خروجي از ريفرمر و گازهاي ورودي به فرايند است. در مهروموم‌هاي اخير علاوه بر چيدمان لوله‌ها در مبدل‌هاي حرارتي ، استفاده از سطح مقطعه‌اي مختلف نيز موردتوجه قرارگرفته است .بررسي چيدمان و شكل سطح مقطع لوله‌ها به جهت بهينه‌سازي حرارتي و سيالاتي مبدل مي‌تواند در طراحي بهينه و درنتيجه بهبود مصرف انرژي كمك كند. در اين تحقيق ، چند تركيب از چيدمان و سطح مقطع موردبررسي قرار مي‌گيرد و با بررسي طرح‌ها در نرم‌افزار فلوئنت بهترين خروجي انتخاب مي‌شود.مدل مورد نظر شامل يك برش دوبعدي با ابعاد مشخص از يكي از تيوب باندلهاي ريكوپراتورهاي واحد احياي فولاد خراسان است كه شامل لوله‌هاي حاوي سيال (گاز) گرم شونده در محيط سيال(گاز) گرم است. مدل داراي چهار رديف لوله خواهد بود. تغيير در مقطع لوله‌ها و ترتيب چيدمان لوله‌ها موردبررسي قرار داده مي‌شود. تغييرات شكل مقطع لوله‌ها با تغيير الگوي سيال پيراموني تغيير در تبادل حرارتي را باعث مي‌شود.