تحليل نحوه توزيع جريانهاي سمت پوسته مبادله كن‌هاي گرمايي پوسته- لوله‌ به روش مدل‌سازي شبكه هيدروليكي جريان

Shell-side Stream flow Distribution Analyze of a Shell-tube Heat Exchanger According Hydraulic Network Modeling

در اين مقاله مقايسه دبي جرمي جريانهاي مختلف سمت پوسته مبادله ­كن‌هاي گرمايي بر اساس تغييرات برش بافل و فاصله بافل از هم به روش شبكه هيدروليكي جريان مورد بررسي قرار گرفت. نحوه توزيع جريان نقش مهمي در دستيابي به بازده دمائي بالا و كاركرد مؤثر مبادله ­كن‌هاي گرمايي پوسته- لوله دارد، بطوريكه توزيع يكنواخت باعث كاهش ارتعاش و نويز مبادله­ كن خواهد شد. همچنين بررسي دبي جريان‌هاي مختلف اهميت زيادي براي درك الگوي انتقال گرما و افت فشار مبادله­ كن‌هاي گرمايي دارد. بنابراين نحوه طراحي مبادله­ كن‌هاي گرمايي پوسته - لوله‌، بويژه نحوه تأثير فاصله بافل‌ها و برش بافل روي دبي جريان در اين مطالعه بررسي خواهد شد. در اين مطالعه از اصول شبكه هيدروليكي جريان براي ارزيابي نحوه توزيع دبي‌ جريان مقاطع مختلف مبادله­ كن گرمايي استفاده شده است. براساس نتايج بدست آمده نحوه پيكربندي بافل‌ها، شامل برش بافل و فاصله بافل‌ها از هم تاثيرگذار در دبي جريان مقاطع مختلف بافل و نحوه توزيع جريان سمت پوسته مي‌باشد. همچنين بيشترين دبي جريان سمت پوسته مربوط به جريان مقطع پنجره بافل مي‌باشد.

In this paper, shell-side stream flow distribution on the shell-side fluid flow of shell-tube heat exchanger by baffle space and baffle cut variation computationally was conducted. Flow distribution plays an important role to obtaining high performance in the effective operation of a shell-tube heat exchanger. Uniform flow distribution is critical to obtaining high performance and without tube vibration in shell-tube heat exchanger devices. Also Stream flow rate is a very useful to understand the heat transfer and pressure drop along a shell-tube heat exchanger with the flow distribution. So the shell-side designs of a shell-tube heat exchanger, in particular the baffle spacing and baffle cut dependencies of the stream flow rate are investigated. In the present article a novel technique base on the proposed method presented to measure the flow rates in different baffle sections. The proposed analysis method used hydraulic network principals for evaluation flow velocity distribution on a shell-tube heat exchanger has been developed. According to obtained results baffle space and baffle cut configuration significantly affect the flow field distribution. window-section flow stream have higher flow rate in the shell-side.