شبیه سازی عددی انتقال حرارت و جریان در کانال های سینوسی مبدل حرارتی صفحه ای نوع چورون

تولیدکنندگان مبدل های حرارت صفحه ای امروزه به طور گسترده صفحه های چورون، صفحه هایی که دارای ناهمواری چورون باشند، را به عنوان صفحه های مبدل پیشنهاد می کنند. علت این امر تاثیر بسیار زیاد پارامترهای هندسی صفحه های چورون بر ضریب اصطکاک و انتقال حرارت جریان کانال های مبدل می باشد. این پارامترهای هندسی عبارتند از زاویه چورون صفحه، نوع پروفیل چورون و نسبت منظری. امروزه به طور گسترده پروفیل سینوسی برای پروفیل چورون انتخاب می شود. لازم به ذکر است که ناهمواری ها و شیارهای روی صفحه های چورون باعث اختلاط شدید جریان و ازدیاد اغتشاش در جریان کانال می شود به طوریکه جریان سیال در عددهای رینولدز پایین نیز مغشوش است. در این پایان نامه یک کانال مبدل حرارت صفحه ای همراه با صفحه های چورون برای مطالعه ی پارامترهای موثر بر جریان(ضریب اصطکاک)، از جمله نسبت منظری پروفیل چورون، زاویه ی چورون صفحه ها و کانال ترکیبی، که از دو صفحه با زوایای چورون متفاوت تشکیل می شود، مدل سازی شده است و پارامترهای موثر ذکر شده مورد بررسی قرار گرفته است. به علاوه تغییر ماهیت جریان بین صفحه های چورون با تغییر زاویه ی چورون مورد تحقیق قرار گرفته است. همچنین برای بررسی اثر نسبت منظری پروفیل چورون بر میزان انتقال حرارت، دو مبدل با دو زاویه ی چورون متفاوت شامل سه صفحه ی چورون مدل سازی شده است. در کار حاضر حل عددی معادلات پیوستگی، اندازه حرکت و انرژی از طریق یک کد تجاری، به روش حجم محدود انجام گرفته است و پس از مطالعه ی مدل های اغتشاشی k-?، مناسبترین مدل برای شبیه سازی عددی جریان و انتقال حرارت بین صفحه های چورون در نظر گرفته شده است. همچنین به دلیل محدوده ی وسیع عدد رینولدز مورد بررسی (بین 500 تا 000,40 ) ، در بخش جریان کار حاضر، تابع دیواره اهمیت پیدا می کند که مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان هر بخش جریان و انتقال حرارت، صحت نتایج به دست آمده توسط نتایج تجربی تحقیق شده است. این تحقیق نشان می دهد که با کاهش زاویه ی چورون یکی از صفحه های کانال با زاویه ی 60 درجه و ایجاد کانال ترکیبی، ضریب اصطکاک(افت فشار) جریان کانال کاهش پیدا می کند اما با کاهش مرحله ای زاویه ی چورون یکی از صفحه ها به مقدار مساوی در هر مرحله، کاهش ضریب اصطکاک به یک مقدار نخواهد بود. به علاوه کاهش نسبت منظری صفحه های کانال با زاویه ی چورون 60 درجه باعث کاهش ضریب اصطکاک می شود به طوریکه در نسبت منظری پایین تر افت ضریب اصطکاک بیشتری مشاهده شده است. همچنین افزایش نسبت منظری در کانال های مبدل حرارت صفحه ای با زاویه های چورون 60 و 30 درجه باعث افزایش انتقال حرارت می شود، به طوریکه افزایش بیشتر نسبت منظری باعث افزایش بیشتر انتقال حرارت شده است.