مدلسازی کامپیوتری به روش دینامیک سیالات محاسباتی خنک کن میانی کمپرسور هوا جهت ریشه یابی علل خرابی پرهها و ارائه راهکار جهت رفع آن

در این پژوهش، به تعیین و ریشه یابی علل خرابی فین های خنک کن های میانی در کمپرسورهای چند مرحله-ای، که با کاهش دمای هوای بین مرحله ای، بر روی راندمان کمپرسور تأثیر به سزایی دارند و باعث کاهش کار مصرفی کمپرسور می شوند پرداخته شده است. جهت تعیین و ریشه یابی علل خرابی فینهای این مبدلها، پارامترهای هندسی و موارد موثر در جریان سیال در خنک کن میانی، یک کمپرسور سانتریفیوژ سه مرحله ای که، از نوع پوسته و لوله فشرده و مجهز به پره های پیوسته موجی شکل می باشد، شبیه سازی گردید. مدل سازی توسط نرم افزارهای گمبیت و سالیدورک انجام شد. زاویه موج اندازه گیری شده در این مبدل و در حالت واقعی، 5/17 درجه می باشد. با افزایش زاویه موج پره، ارتفاع موج پره نیز افزایش می یابد و میزان خنک سازی مبدل بهبود پیدا می کند. ضمنا نتیجه مدل سازی با داده های تجربی مقایسه گردید. با مقایسه اختلاف دمای ورودی و خروجی بین مدل شبیه سازی شده و مدل واقعی، خطای شبیه سازی قابل قبول می باشد. از نتایج مدلسازی و شبیه سازی های مختلف نرم افزاری مشخص گردید که مشکل اصلی شکست و خرابی فین ها در این مبدل-های حرارتی، زاویه برخورد نامناسب جریان هوا به فینها می باشد، لذا با توجه به نتایج حاصل از مدلسازی های نرم افزاری، عرض صفحه نگهدارنده ورودی به اندازه 3 سانتیمتر افزایش یافت تا جریان در راستای کانال فین-ها هدایت گردد و مشکل خرابی مکرر پره ها و انتقال ذرات به مراحل بعدی کمپرسورها جلوگیری گردد. ضمنا با اعمال این تغییر به دلیل توزیع بهتر و کاملتر جریان بین لوله ها و فین ها، راندمان مبدل نیز بهبود می یابد.

کلیدواژه ها:

مبدل حرارتی فشرده ، اینتر کولر کمپرسور ، پره های موجی ، شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی