بررسی ضرایب انتقال حرارت و پروفایل های تغییرات دما در برج های حبابکار به کمک دینامیک سیالات محاسباتی

برج های حبابکار از جمله مهمترین تماس دهنده های گاز-مایع جهت انجام عملیات انتقال جرم و حرارت در صنعت می باشند.بزرگترین مزیت این برج ها وجود ضرایب بالای انتقال حرارت و جرم است.امتیازاتی چون انعطاف پذیری,سادگی عملیات و عدم وجود قسمت های متحرک باعث توجه ویژه به این برج ها در صنعت شده است.در این برج ها رژیم جریان و سیستم چرخش مایع درون برج برضریب انتقال حرارت تاثیر گذار است.این ویژگی برای واکنش های گرمازا به ویژه واکنش هایی که در آن ها گزینش پذیری به شدت به دما وابسته است بسیار دارای اهمیت است.در این پروژه ضریب انتقال حرارت مرکز و دیواره های برج برای برج دارای دیواره فلاکس حرارتی به کمک دینامیک سیالات محاسباتی مورد بررسی قرار گرفته است.ابتدا از نرم افزار workbench برای رسم هندسه برج و هم چنین شبکه بندی آن مورد استفاده قرار گرفته است.از نرم افزار cfx جهت حل عددی شبیه سازی استفاده شده است.در این تحقیق یک مدل سه بعدی cfd برای شبیه سازی برجی با قطر292/0سانتی متر و ارتفاع 5/1 متر استفاده شده است جهت بررسی پروفایل های دمایی در برج از مایع ریزانی که از دیواره خارجی برج به پایین می ریزد استفاده شده است.در این تحقیق اثر سرعت ورودی گاز ونرخ حرارت خروجی از المان بر روی ضریب انتقال حرارت بررسی شده است و روابطی جهت محاسبه ضریب انتقال حرارت برای مرکز و دیواره های برج با توجه به سرعت گاز بدست آمده است.هم چنین تاثیر سرعت گاز ورودی و سرعت سیال خنک کننده بر روی پروفایل تغییرات دمایی برج بررسی شده است.با افزایش سرعت گاز وسرعت سیال خنک کننده در یک زمان مشخص دمای میانگین سیستم مقدار کمتری است.