نام پژوهشگر: امیر شیرازی

مدلسازی و شبیه سای دینامیکی مبدل های حرارتی پوسته و لوله ای
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران - دانشکده مهندسی شیمی 1386
  امیر شیرازی   منصور شیروانی

در این تحقیق دیدگاه مختلف مدلسازی دیامیکی مبدلای حرارتی پوسته و لوله ای بررسی شده است. این مدلها قابلیت استفاده در کنترل دمای مبدل حرارتی را دارا می باشند. مدلسازی انجام شده مبتنی بر سه روش مختلف می باشد. این روش ها عبارتند از مدل فضای حالت، مدل تابع تبدیل پلاس و مدل عددی. مدلسای فضای حالت مبدل حرارتی براساس مموازنه انرژی بر روی هر نوداز مبدل انجام شد است. دراین مدل معادلات بصورت مدل شبکه ای بر روی مبدل حرارتی همسو و غیر همسو بدست آمده است. این مدل رفتار دینامیکی قابل قبولی را برای مبدل های حرارتی پوسته و لوله در حالت همسو وغیر همسو نشان داده است. توابع تبدیل لاپلاس در دو حالت مختلف مدلسازی ارایه شده اند. این دو مدل براساس تعریف پروفال دمای دو سیال در مبدلهای حرارتی متمایز می گردند. در مدل اول پروفال های دما علاوه بر جریان دو سیال شامل دیواره پوسته و لوله نیز می باشند در حالی که در مدل دوم پروفایل دما فقط شامل جریان های سیال بوده و از ظرفیت حرارتی پوسته و لوله صرف نظر می شود. در روش عددی مدلسازی براساس معادلات دیفرانسل لامپ در هر قسمت از مبدل انجام شده است. روش حل این معادلات از طریق عددی با شرایط اولیه می باشد. نتایج برای یک شرایط عملیاتی معین برای تمامی مدلها بدست آمده و با داده آزمایشگاهی مقایسه صورت گرفته است. خطای مدل همراه با اثر پوسته و لوله و بدون آن بدست آمده وتاثیر آن بررسی شد ه است . در پایان نرم افزاری ارایه شده که قابلت شبیه سازی دینامیکی مبدل حرارتی همسو و غیر همسو را دراد. این نرم افزار پروفایل دمای حالت پایا و گذارای سیستم را برای مدل های مختلف نشان می دهد.علاوه بر این قادر به پیش بینی دمای خروجی برحسب زمان را دارد.