شبیه سازی عددی دوبعدی فضای درون یک یخچال پرده هوا ایستاده تجاری و کاهش مصرف انرژی آن

در این پژوهش ، یخچال پرده هوای ایستادهی مدل سبلان از شرکت انجماد سیستم بررسی و شبیه سازی شده است . پس از خرید یخچال، ابعاد هندسی یخچال استخراج و با نرم افزار انسیس فلوئنت ۱ مدل هندسی دو بعدی یخچال ایجاد شده است . مدل هندسی با شبکه ی بی سازمان دو بعدی گسسته سازی شده است . سپس ، شرایط مرزی مناسب بین محیط و یخچال در نظر گرفته شده است . از مدل k-Ɛ RNG برای حل جریان آشفته استفاده شده و جریان دوفاز بصورت مخلوط۲ به همراه مدل انتقالگونه ها درنظر گرفته شده است . از مدل تشعشعی DO با ضریب انتشار ۸/۰ برای لحاظ اثرات تشعشع استفاده شده است . صحت سنجی نتایج شبیه سازی با نتایج تجربی در دمای oC ۸۰/۱۸ (شرایط زمستان) انجام شده است . سپس ، تغییرات لازم برای کاهش مصرف انرژی و ارتقاء عملکرد یخچال در دمای محیط oC ۱۰/۲۶ (شرایط تابستان) انجام شده است . نتایج نشان می دهد تاثیر تشعشع و اختلاط هوای گرم محیط با پردهی هوای سرد، سبب افزایش چندین درجه ای دمای هوای مکش نسبت به هوای سرد وارد شده به محفظه شده است . بررسی نتایج در نبود چگالش در محفظه ، نشان می دهد که تاثیر رطوبت در شبیه سازی محفظه ، ناچیز است . بر اساس نتایج بدست آمده، یک طرح بهینه برای محفظه ی یخچال ارائه شده است . ترکیب مکش افقی ، جابه جایی مکش ، نصب نوارهای راهنمای جریان و یک تیغه ی در نزدیکی مکش محفظه ، بیشترین تاثیر در کاهش اتلاف انرژی محفظه دارد. طرح بهینه ی ارائه شده در این پروژه، دمای مکش ، بار برودتی و مصرف برق را به ترتیب به میزان oC ۳/۲، ۷۱/۴۷۳ وات و ۸۲/۴ درصد کاهش دادهاست . میزان اتلاف انرژی از بدنه ی عایق یخچال، ۶۸/۱۴۰ وات محاسبه شده است .

کلیدواژه ها:

شبیه سازی ، یخچال ، پرده هوا ، انتقال حرارت ، .CFD