بهینه سازی مصرف انرژی در اواپراتور صفحه ای کولر خودرو با استفاده از تحلیل عددی

هدف این مقاله بررسی مصرف انرژی در اواپراتور صفحهای کولر خودرو میباشد. کولر خودرو در قالب یک سیکل تبرید تراکمی عمل میکند. ورودی این سیکل انرژی حاصل از احتراق سوخت در موتور خودرو بوده که کمپرسور کولر را به حرکت در میآورد.در مقابل خروجی سیکل نیز سرمایش دمیده شده به فضای کابین خودرو است. یکی از راههای کاهش مصرف انرژی که منجر به کاهش مصرف سوخت در خودرو میشود بهبود کارایی اواپراتور کولر خودرو است. اواپراتور صفحهای از تبادلگرهای حرارتی فشردهبوده و از تعدادی صفحات به هم چسبیده تشکیل شده است. بر روی آن صفحات زائدههایی کروی جهت بالابردن انتقال حرارت و افزایش آشفتگی ایجاد شده است. مبرد با عبور از بین این زائدههای کروی با گرفتن گرمای هوا باعث خنک شدن آن میشود. گرمای گرفته شده توسط مبرد سبب تغییر فاز مبرد از مایع به بخار میشود. شبیهسازی عددی مساله مدل واقعی با فرضهای جریان 3 بعدی، آشفته و دو فاز انجام گرفت. در این حل عددی به دلیل محدودیت تعداد سلولهای شبکه ایجاد شده قسمتی از یکی از صفحات این اواپراتور مورد بررسی قرار گرفته است. در فاز اول برای بهینهسازی آرایش زائدهها مدل واقعی با تعدادی مدل پیشنهادی ایجاد شده مقایسه شده و از روی میزان افزایش کیفیت خروجی بخار که نشان دهنده انتقال حرارت بهتر می باشد، مناسب ترین الگو انتخاب گردید. در مرحله دوم برای یافتن دبی جرمی بهینه، شرایط ورودی جدید و سرعت های مختلف در محدوده کارکرد واقعی اواپراتور بررسی گردید و نهایتا شرایط بهینه با انتقال حرارت بیشینه انتخاب گردید.