بررسی اثر فاصله بین لوله‏ ها بر عملکرد حرارتی مبدل گرمائی زمین به هوا با لوله‌های موازی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

doi
10.22075/jme.2023.30326.2432
چکیده

در این پژوهش، عملکرد حرارتی مبدل زمین به هوا با سه لوله موازی بصورت سه بعدی شبیه‏سازی شده است. اشباع حرارتی خاک در مبدل مورد نظر با طول 30 متر و عمق دفن 3 متر در شهر تهران با در نظر گرفتن مقادیر واقعی دمای ساعتی محیط بیرون بررسی شده است. هدف پژوهش بررسی تاثیر فاصله بین لوله‏ها بر اشباع حرارتی خاک پیرامون لوله‏ها و در نتیجه تاثیر آن بر دمای خروجی از لوله‏ها و نرخ انتقال حرارت کلی است. تاثیر فاصله مرکز تا مرکز لوله‌ها بر دمای خروجی و نرخ انتقال حرارت از هوا به خاک به ازای دبیkg/s 1/0 در طول دوره سرمایش بررسی شده است. نتایج نشان داد در روزهای اول کارکرد، دمای هوای خروجی از لوله وسط و کناری تغییر چندانی نمی‌کند؛ ولی با گذشت زمان مقدار دمای هوا در لوله وسط نسبت به لوله کناری به مقدار کمتری کاهش می‌یابد. فاصله مراکز لوله‌ها تاثیر بسزایی در دمای خروجی از لوله وسط و کناری بخصوص بعد از گذشت چند روز از عملکرد سیستم دارد. با افزایش فاصله بین لوله‌ها از 25 به 50، 75 و 100 سانتی‏متر مقدار، انتقال حرارت از لوله وسط در دبی kg/s 1/0 به ترتیب 5/14%، 5/26 و 6/35% افزایش می‌یابد.