بررسی عددی تاثیر بافل های زاویه دار متخلخل بر عملکرد مبدل حرارتی پوسته و لوله

مبدل های حرارتی نوع پوسته لوله ای در بسیاری از فرایندهای صنعتی و شیمیایی و همچنین جهت تولید برق ، سیکل هایتبرید و موارد بسیار دیگری به دلیل نگه داری آسان و امکان بهینه سازی به طور گسترده استفاده می شود. بااین حال عملکرد،میزان انتقال حرارت و میزان افت فشار به ازای ضریب انتقال حرارت در برخی از نواحی مبدل و همچنین ایجاد لرزش دردسته لوله ها از ضعف های آن ها به شمار می رود . در این تحقیق با استفاده از نرم افزار فلوئنت به تحلیل جریان سیال و انتقالحرارت در یک مبدل پوسته لوله پرداخته شده است. در این مبدل حرارتی با ارائه سه نوع بافل با زاویه 45 ، 60 و 90درجه که هر کدام از بافل ها با درصد تخلخل های 0 ، 0.4 ، 0.6 و 0.8 متخلخل شده اند . جهت دست یابی به انتقالحرارت بیشتر و افت فشار کمتر بررسی می شود . پس از بررسی های انجام شده مشخص شد که استفاده از بافل هایمتخلخل به دلیل وجود سطح تماس بیشتر بین سیال داخل مبدل و بافل هاذشاهد کاهش نوسانات سرعت بوده ایم که درنتیجه لرزش و تنش در سیستم کاهش یافته است. همچنین نتایج حاصله بیانگر این موضوع بوده با توجه به سه زاویهاعمال شده به بافل و وجود درصد تخلخل های گوناگون می توان گفت هر چه زاویه کمتر باشد یعنی زاویه بافل 45 درجهبا درصد تخلخل بین 0.6 تا 0.8 بیشترین بازده مبدل را شاهد هستیم و برعکس هر چه زاویه بیشتر باشد یعنی زاویهبافل 90 درجه با درصد تخلخل بین 0 تا 0.4 بیشترین بازده مبدل بدست می آید.