آثار زیست محیطی انواع مبادله کن های گرما و شبیه سازی عددی آنها

همواره رشد صنعتی بشر بعد از اختراع موتور بخار همزمان با افزایش آلودگی محیط زیست بوده است . در سالهای اولیه شاید به این موضوع اهمیت چندانی داده نمی شد، اما با گذشت زمان و پیدایش پدیده هایی مثل سوراخ شدن لایه ازن، گرمایش زمین و افزایش گازهای گلخانه ای ، انسان ها را مجبور کرد تا روند تولید آلودگی را کاهش دهد. برای کاهش تولید آلایندگی باید سیستم های صنعتی با بازده بالاتری تولید شود. مبادله کن های گرمایی استفاده وسیعی در صنعت دارند و به طور گسترده در گرم کردن فضا، خنک کاری ، نیروگاه های برق، پتروشیمی ، پالایشگاه های نفت مورد استفاده می گیرند. در این مقاله انواع مختلف مبادله کن های گرما مورد بررسی قرار گرفته و مزایا و معایب هر کدام بیان شده است . همچنین مروری بر آخرین دست آوردهای محققان در زمینه طراحی مبادله کن های گرما شده است . طراحی های مختلف مبادله کن های گرمایی برای کاربرد های مختلف وجود دارد. انواع اصلی مبادله کن های گرمایی شامل دو لوله ای ، پوسته لوله ، ورق و پوسته ، صفحات پره دار و مبادله کن های حرارتی با تغییر فاز می باشند. جریان در مبادله کن های حرارتی می تواند به صورت جریان های موازی ، جریان های نا همسو و جریان های عمود بر هم باشد. مبدل های حرارتی جدید، اکثرا برای زمینه های مهندسی مانند مبادله کن های گرمایی کوچک برای خنک کننده قطعات الکترونیک و سیستم ها، ژنراتور گرمایی و غیره طراحی شده اند. مبادله کن های گرمایی موازی صفحه ای به صورت تحلیلی و تجربی به منظور ارائه فرمول بندی برای طراحی مبادله کن های گرمایی بررسی شده اند. همچنین در این مقاله یک نوع مبادله کن گرمای غیر همسو با دیواره های صلب و الاستیک شبیه سازی عددی شده است .

کلیدواژه ها:

محیط زیست ، گازهای گلخانه ای ، مبادله کن گرما ، عدد ناسلت ، نرخ انتقال گرما