تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,304 |
تعداد مقالات | 15,975 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,348,058 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,117,550 |
تحلیل پارامتری توزیع دما و کارایی مبادلهکنهای گرمائی سهجریانی با سه ارتباط گرمائی | ||
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
مقاله 8، دوره 49، شماره 4، دی 1398، صفحه 65-75 اصل مقاله (1.01 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
رضا رستگار1؛ امیرفرهنگ ستوده* 2؛ مجید عمیدپور3 | ||
1کارشناس ارشد، گروه مهندسی سیتمهای انرژی، دانشگاه خواجه نصیر طوسی، تهران، ایران | ||
2استادیار، گروه مهندسی سیستمهای انرژی، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران | ||
3استاد، گروه مهندسی سیستمهای انرژی، دانشگاه خواجه نصیر طوسی، تهران، ایران | ||
چکیده | ||
علاوه بر ارتباط گرمائی با محیط، خواص متغیر جریانها و هدایت گرمائی طولی در دیوارهها، کارایی مبادلهکنهای گرمائی سهجریانی به شدت متاثر از پارامترهای هندسی و طراحی میباشد. پارامترهای هندسی، طول و قطر لولههای مبادلهکن و پارامترهای طراحی از قبیل، دمای محیط و دبی هر یک از جریانها میباشد. در این مقاله تاثیر پارامترهای هندسی و طراحی بر توزیع دما و کارایی مبادلهکنهای سهجریانی با سه ارتباط گرمائی، مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات حاکم بر جریانها با در نظر گرفتن ارتباط گرمائی با محیط و خواص متغیر جریانها، استخراج و بر مبنای قانون اول ترمودینامیک و به روش تحلیلی، حل میشوند. سرمایش جریان گرم و گرمایش جریان سرد، دو هدف از بکارگیری مبادلهکن به منظور بررسی کارایی، میباشند. تاثیر نفوذ حرارت از محیط، افزایش دمای جریان سرد است، که منجر به افزایش جزئی در پروفیل دمایی گرم میشود، که به افزایش کارایی سرد و کاهش کارایی گرم میانجامد. افزایش دمای محیط، موجب تقویت تاثیرات ناشی از نفوذ حرارت از محیط میشود. افزایش قطر لوله بیرونی مبدل که در آن جریان سرد در جریان است و در تماس حرارتی با محیط قرار دارد موجب فاصله دمایی جریان گرم و سرد در هر مقطع عمود بر جریان میشود و به کاهش هر دو کارایی گرم و سرد میانجامد. افزایش دبی جرمی سیال سرد به افزایش کارایی گرم و کاهش کارایی سرد منجر میشود. در اثر افزایش دبی جرمی جریان گرم، هر دو کارایی گرم و سرد مبدل افزایش مییابد. | ||
کلیدواژهها | ||
مبادلهکن سهجریانی؛ توزیع دما؛ کارایی گرمائی؛ تبادل گرما؛ خواص متغیر سیال | ||
مراجع | ||
[1] Sekulic D. P., Shah R. K., Thermal design theory of three-fluid heat exchangers, Heat Transfer, Vol. 26, pp. 219-329, 1995. [2] Krishna V., Hegde P. G., Subramanian N., Seetharamu K. N., Effect of ambient heat-in-leak on the performance of a three fluid heat exchanger, for cryogenic applications, using finite element method, International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 55, pp. 5459-5470, 2012. [3] Shrivastava D., Ameel T. A., Three-fluid heat exchangers with three thermal communications. Part A: General mathematical model, International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 47, pp. 3855-3865, 2004. [4] Shrivastava D., Ameel T. A., Three-fluid heat exchangers with three thermal communications. Part B: Effectiveness evaluation, International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 47, pp. 3867-3875, 2004. [5] Zhao M., Li Y., New integral-mean temperature difference model for thermal design and simulation of parallel three-fluid heat exchanger, International Journal of Thermal Sciences, Vol. 59, pp. 203-213, 2012. [6] Saeid N. H., Seetharamu K. N., Finite element analysis for co-current and counter-current parallel flow three-fluid heat exchanger, International Journal of Numerical Methods for Heat & Fluid Flow, Vol.16, pp. 324-337, 2006. [7] Gupta P., Atrey M. D., Performance evaluation of counter flow heat exchangers considering the effect of heat-in-leak and longitudinal conduction for low temperature applications, Cryogenics, Vol. 40, pp. 469-474, 2000. [8] Krishna V., Spoorthi S., Hegde P. G., Seetharamu K. N., Effect of longitudinal wall conduction on the performance of a three-fluid cryogenic heat exchanger with three thermal communications, International Journal of Heat and Mass Transfer,Vol. 62, pp. 567-577, 2013. [9] Chato J. C., Laverman R. J., and Shah J. M., Analyses of parallel flow, multi-stream heat exchangers, International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 14, pp. 1691-1703, 1971. [10] Morley T. B., Exchange of heat between three fluids, Engineer, Vol. 155, p. 314, 1933. [11] Sorlie T., Three-fluid heat exchanger design theory -Counter and parallel flow, Department of Mechanic Engineering,Stanford University, Stanford, California, No. 57, 1962. [12] Yuan P., Kou H. S., The comparison of longitudinal wall conduction effect on the crossflow heat exchangers including three fluid streams with different arrangements, Applied Thermal Engineering, Vol. 21, pp. 1891-1907, 2001. [13] Ruan D. F., Yuan X. F., Wu S. Y., and Li Y. R., Exergy effectiveness analysis of threefluid heat exchanger, Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, Vol. 23, pp. 1127-1131, 2010. [14] Ruan D. F., Yuan X. F., Li Y. R., and Wu S. Y., Entropy generation analysis of parallel and counter-flow three-fluid heat exchangers with three thermal communications, Journal of Non-Equilibrium Thermodynamics, Vol. 36, pp. 141-154, 2011. [15] Singh S. K., Kumar S., Mishra M., and Jha P. K., Transient behavior of co-current parallel flow three-fluid heat exchanger, International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol. 52, pp. 46-50, 2014. [16] Singh S. K., Mishra M., and Jha P. K., Experimental investigations on thermo-hydraulic behaviour of triple concentric-tube heat exchanger, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part E: Journal of Process Mechanical Engineering, Vol. 229, pp. 299-308, 2015. [17] Veerabhadrappa K., Seetharamu K. N., and Hegde P. G., Effect of ambient heat-in-leak on transient behaviour of three-fluid heat exchanger with two thermal communications using finite element method. Materials Today: Proceedings, Vol. 4, pp. 10596-10602, 2017. [18] Zhang W., Shao S., Zhang H., and Tian C., Numerical Investigation on Three-fluid Heat Exchanger for Hybrid Energy Source Heat Pumps. Energy Procedia, Vol. 105, pp. 1692-1699, 2017. [19] Miller J. W., J r., Schon G. R., and Yaws C. L., Correlations, Chemistry Engineering, vol. 83, No. 23, p.129, 1976. [20] Bergman T. L., Lavine A. S., Incropera F. P., Dewitt D. P.,Introduction to heat transfer, Fifth edition, pp. 455-493. Wiley, New York, 2007. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 243 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 241 |