سال انتشار: ۱۳۸۴

محل انتشار: دهمین کنگره ملی مهندسی شیمی ایران

تعداد صفحات: ۱۶

نویسنده(ها):

حسن پهلوانزاده – دانشگاه تربیت مدرس – دانشکده فنی و مهندسی – بخش مهندسی شیمی
محمدرضا جعفری نصر – شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی
سیدحسین مظفری – دانشگاه تربیت مدرس – دانشکده فنی و مهندسی – بخش مهندسی شیمی

چکیده:

تشکیل رسوب روی سطوح تبادل حرارتی، ضریب کلی انتقال حرارت را کاهش می دهد و به این شکل بازدهی کل سیستم نسبت به افزایش زمان، کاهش می یابد . اما از س وی دیگر بـدلیل پیچیـده
بودن مکانیسم تشکیل رسوب، مدل کردن آن توسط یک عبارت ساده ریاضی غیرممکن است زیـرا که این پدیده به پارامترهای عملیاتی مختلفی همچون سرعت، دما، فشار، شـار حرارتـی، غلظـت،
قدرت یونی، ساختمان سطح و … وابسته است . استفاده از توربولیترها در کنـاره لولـه مبـدل هـای حرارتی از دو جنبه حائز اهمیت می باشد : افزایش ضریب انتقال حرارت و کاهش میزان رسوبگذاری . در این تحقیق عملکرد و تاثیر استفاده توربولیترها بـر افـزایش ضـریب انتقـال حـرارت و کـاهش رسوبگذاری برای جریان آب سردکننده بررسی شده است . برای بررسـی تـاثیر آنهـا رو ی افـزایش ضریب انتقال حرارت، مدلسازی ریاضی وجود این وسایل در لوله های مبدل حرارتی بـا اسـتفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) انجام شده است . برای شبیه سازی عملکـرد توربولیترهـا در لوله یک مدل عددی ارائه شد که بصورت سه بعدی، معادلات نـاویر – اسـتوکس میـانگین – رینولـد ز همراه با مدل توربولنت K-ω حل شده است که با استفاده از آن، توزیع دمای تـوده، دمـای سـطح داخلی لوله، تنش برشی روی دیواره داخلی، سرعت روی دیواره و افت فـشار در طـول لولـه، در دو حالت با و بدون بکارگیری استفاده از توربولیترها بررسی و با هم مقایسه شده انـد . تـنش برشـی و دمای سطح داخلی لوله از پارامترهای تاثیرگذار در میزان رسوبگذاری روی سطوح انتقال حرارت می باشد . نتایج آزمایشگاهی برای لوله ای به قطر ۳/۴ اینج و طول ۰/۵ متـر بـا دمـای سـطح ی ۸۰ o C و محلول آبی با سرعت ۰/۷۵ m/s و دمای ورودی ۲۷ o C انجام شده اسـت . ضـریب انتقـال حـرارت m 2 و در حالت عدم استفاده برابر ۵۹۰/۳۳ W / m 2 K سطحی در حالت استفاده از توربولیترها برابر۴۶۸/۰۶ W / K است همچنین مقدار میانگین تنش برشی روی دیواره لوله ( سطح داخلی لوله ) برایحالت وجود توربولیترها برابر ۳/۷۰۵ پاسکال و برای حالت عـدم وجـود ایـن وسـایل برابـر ۲/۱۸۰ پاسکال است