عنوان پایان‌نامه
اثر تغییرات گام در اواپراتور های مارپیچ دو لوله بر انتقال حرارت و انتقال حرارت بحرانی
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2738;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 64668
- تاریخ دفاع
- ۲۷ خرداد ۱۳۹۳
- دانشجو
- زینب منتظری نژاد
- استاد راهنما
- حسین شکوهمند
- چکیده
- در این پایان نامه جریان تکفاز آب در مبدل حرارتی مارپیچ دو لوله بصورت عددی شبیه سازی و تحلیل شده است برای حل عددی جریان درون لوله مارپیچ از کد تجاری ANSYS FLUENT استفاده شده است در میان مدل¬های موجود در این کد که برای حل جریان به کار برده می شوند از مدل بر پایه حل فشار مبنا و فضای سه بعدی و فرمولاسیون سرعت مطلق و اجرای گرادیان در مبنای گرین گاوس سل و فرمولاسیون ضمنی و از لحاظ زمانی پایا و انتخاب سرعت ظاهری در فرمولاسیون متخلخل ، استفاده شده است . بمنظور بررسی درستی و دقت حل عددی ، نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج حاصل از کار های آزمایشگاهی دیگران مقایسه شده است . در لوله های مارپیچ نیرو های گریز از مرکز ناشی از انحنای لوله باعث بوجود آمدن جریان ثانویه شده و با اثر گذاری بر میدان سرعت و فشار باعث پیچیده تر شدن الگوی جریان درون لوله می شوند . در این پایان نامه تاثیر تغییرات گام بر میدان فشار و میدان سرعت و انتقال حرارت که همواره از عوامل موثر و تعیین کننده در طراحی مبدل های حرارتی می باشند بررسی شده است . با استناد به نتایج بدست آمده از شبیه سازی ، نشان داده شده است که با کوچکتر شدن گام ضریب انتقال حرارت افزایش می یابد . در پایان با کمک داده های حاصل از حل عددی و به کمک الگوریتم ژنتیک مبدل حرارتی مارپیچ دو لوله مورد آزمایش را بهینه شده است . واژه های کلیدی : جریان تک فاز، مبدل حرارتی مارپیچ دو لوله، میدان فشار، ضریب انتقال حرارت ، ANSYS FLUENT
- Abstract
- In this thesis single phase flow of fluid in healical double pipe heat exchanger is simulated and analyzed numerically¬. To numerically solve the fluid flow in helical double pipe heat exchanger the ANSYS FLUENT code is used¬. Among the available models in this code, the pressure based, 3D space, absolute velocity formulation, green-gauss cell based gradient option, implicit formulation, steady time and superficial velocity porous formulation model is used. To analysis the accuracy of the numerical solution, the results obtained from simulation are compared with the experimental results, in helical pipes, the existing centrifugal forces because of pipes curvature, cause the secondary flow and by affecting the velocity and pressure fields, these centrifugal forces make the flow pattern in the pipe be more complicated. In this thesis the effects of helical pitch variations over the pressure field, velocity field and overall heat transfer coefficient which are always effective factors in design is analyzed¬. Results of the numerical solution is shown that when the helical pitch being less, the overall heat transfer coefficient being more¬. Finally with the help of the date obtained by numerical solution, the helical double pipe heat exchanger is optimized using genetic algorithm¬. Keywords : single phase flow, helical double pipe heat exchanger, pressure field, heat transfer coefficient, ANSYS FLUENT.
