اثر افزایش تعداد و چیدمان لولههای سیال گرم بر رفتار ذوب ماده تغییر فاز دهنده در مبدل حرارتی سه لولهای
نویسندگان
1 استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل
2 دانشجوی کارشناس ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل
3 دانشجوی کارشناس ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه علوم و فنون بابل، بابل
4 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه گلستان، گرگان
doi
10.22044/jsfm.2017.915چکیده
در این مقاله به بررسی عددی رفتار ذوب ماده تغییر فاز دهنده در یک مبدل حرارتی سه لولهای به صورت سه بعدی پرداخته شده است. آب به عنوان سیال گرم در لولههای داخلی و خارجی جریان داشته و فضای میانی لولهها با RT35 به عنوان ماده تغییر فاز دهنده پر شده است. هدف اصلی در این مطالعه بررسی اثر افزایش تعداد لولههای داخلی سیال گرم و چیدمان آنها بر روی فرآیند ذوب ماده تغییر فاز دهنده میباشد. همچنین مقایسهای بین مبدل حرارتی سه لولهای و دو لولهای صورت پذیرفته است. به منظور مدلسازی فرآیند تغییر فاز از روش آنتالپی متخلخل استفاده شده است. نتایج حاکی از غالب بودن مکانیزم هدایت در ابتدای فرآیند ذوب بوده و با گذشت زمان جابهجایی طبیعی مکانیزم اصلی انتقال حرارت میگردد. با افزایش تعداد لولههای داخلی سیال گرم به علت افزایش سطح انتقال حرارت داخلی، شدت مکانیزم جابهجایی طبیعی درون پوسته بیشتر شده که باعث کاهش قابل توجهی در زمان ذوب میگردد. افزایش تعداد لوله داخلی در مبدل سه لولهای از یک به چهار عدد باعث کاهش 29 درصدی زمان ذوب میگردد. چیدمان لولههای داخلی در حالت پخش نرخ ذوب را افزایش میدهد. در مبدل حرارتی سه لولهای در مقایسه با دو لولهای در شرایط مرزی یکسان، زمان ذوب 80 درصد کمتر میباشد.
