شبیهسازی پدیدههای تبخیر و میعان در مبدل Plate-Fin فرایند LNG با استفاده از روش CFD و ارزیابی عملکرد نرمافزار Aspen muse
نویسندگان
1 پژوهشکده گاز، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران، کد پستی ۱۴۸۵۶۱۳۱۱۱
2 مدیریت پژوهش و فناوری، شرکت ملی گاز ایران، تهران، ایران، کدپستی ۴۵۳۳-۱۵۸۷۵
3 گروه پژوهش توسعه و کنترل فرآیند، پژوهشکده توسعه فرآیند و فناوری تجهیزات پژوهشگاه صنعت نفت ایران، تهران، ایران
4 پژوهشکده گاز، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران، صندوق پستی ۱۳۷-۱۴۶۶۵
doi
چکیده
در این مقاله، پدیدههای انتقال و الگوی جریان پیچیده و دما جهت فرایند LNG در مبدل حرارتی Plate–Fin بررسی شده است. برای مدلسازی و شبیهسازی جریان سیال و انتقال حرارت، از نرمافزار ANSYS FLUENT استفاده شده است. برای شبیهسازی جریان دوفازی و چندجزئی، این نرمافزار محدودیتهایی دارد که البته با الصاق کدهای کمکی این نقص برطرف شده است. از مدل دوبعدی برای شبیهسازی پدیدههای انتقال در یک کانال از مبدل استفاده شده است. برای محاسبۀ نرخ میعان و تبخیر، غلظتهای تعادلی از نرمافزار ترمودینامیکی HYSYS استخراج گردیده و توسط UDF به نرمافزار CFD الصاق شده است. مقایسۀ نتایج حاصل از شبیهسازی CFD با نتایج نرمافزار Aspen Muse نشان داده که ضریب انتقال حرارت دوفازی، کسر جرمی بخار و ترکیب درصد اجزا با هم مطابقت دارند، در صورتی که افت فشار محاسبهشده توسط نرمافزار Aspen Muse نسبت به CFD بیشتر است. با استفاده از مدل توسعهدادهشده، اطلاعات زیادی در خصوص پدیدههای انتقال و الگوی جریان به دست آمد که با استفاده از نرمافزارهای موجود ممکن نیست.
