شبيه‌سازي جريان گرما-شاره در مبدل گرمايي با صفحۀ مياني الاستيك در شرايط كاري مختلف

Simulation of fluid flow in a heat exchanger with elastic intermediate separator at different working conditions

در اين مقاله يك مبدل گرمايي صفحهاي با جريان ناهمسو در شرايط كاري مختلف بررسي شده است. 4حالت مختلف در جريانهاي لايهاي و آشفته با صفحۀ مياني صلب و الاستيك در اعداد رينولدز مختلف مطالعه شده و تأثير الاستيك‌كردن صفحۀ جداكننده روي انتقال گرما و كارايي مبدل بررسي شده است. پروفيل سرعت سينوسي در ورودي كانال سرد به كار رفته است. نتايج اين پژوهش نشان داد كه الاستيك‌كردن صفحۀ مياني در هر 2جريان لايهاي و آشفته باعث بهبود انتقال گرما در مبدل گرمايي ميشود. همچنين نتايج نشان داد كه ضريب اصطكاك متوسط در مبدل گرمايي با صفحۀ مياني الاستيك از ضريب اصطكاك متوسط نسبت به مبدل گرمايي با صفحۀ مياني صلب بيشتر است. با تعريف كارايي و درنظرگرفتن هر 2عامل افزايش انتقال گرما و افزايش افت فشار، حالت‌هايي كه كارايي كل مبدل گرمايي با صفحۀ الاستيك بيشتر از يك بود، تعيين شد. نتايج نشان داد كه در اكثر مواقع اين كارايي براي مبدل گرمايي با صفحۀ الاستيك بيشتر از يك است. نتايج نشان داد كه حداكثر كارايي 2/5 است كه در عدد رينولدز 3000 مشاهده شد و حداقل كارايي 9/0 است كه در عدد رينولدز 200 اتفاق مي افتد.

In this work, a plate heat exchanger with an inconsistent flow is investigated in different working conditions. Four different models in laminar and turbulent flows with rigid and elastic plates at different Reynolds numbers have been studied, and the effect of the separator plate elasticity on the heat transfer rate and the efficiency of the heat exchanger has been investigated. A sinusoidal profile is used at the entrance to the cold passage. The results of this study showed that the elasticity of the intermediate plate in both laminar and turbulent flow has raised the heat transfer rate. Of course, in cases where the middle plane was elastic, the friction coefficient increased relative to the rigid plate. The efficiency of the heat exchanger is defined and is obtained for the heat exchanger to consider both heat transfer rate and pressure drop. Results showed that in most cases, the efficiency of the heat exchanger with elastic separator is more than one. The results showed that the maximum efficiency is 5.2 which was observed in Re=3000 and the minimum efficiency is 0.9 which occurs in Re=200.