بررسی رفتار گرمایی و سیالاتی مبادله کن گرمایی هوا خنک شو برای به کارگیری در سامانه شبیه ساز ارتفاع

مبادله کن گرمایی یکی از بخش های مهم در سامانه شبیه سار ارتفاع است. در این مطالعه شناسایی مبادله کن گرمایی هوا خنک شو با هدف استفاده بهینه از دمای هوای محیط حایز اهمیت است، بنابراین پس از طراحی، شبیه سازی رفتار گرمایی مبادله کن گرمایی با استفاده از نرم افزار Anysys CFX انجام گرفته است. هدف نهایی شناسایی عملکرد این مبادله کن گرمایی برای شرایط خاص شامل دمای بالا و فشار پایین این سیستم است که بوسیله نرم افزارهای طراحی Aspen و HTRI و تحلیل های نرم افزاری Ansys CFX بدست آمد. سنجش صحت طراحی صورت گرفته با دو روش انجام گرفت. ابتدا مدل محاسباتی مورد استفاده با استناد به نتایج آزمایشگاهی از هندسه ای مشابه تایید گردید. سپس نتایج حاصل از دو نرم افزار طراحی، با روش دینامیک سیالات محاسباتی که در گام قبل اعتبار سنجی شده بود، مقایسه گردید. نتایج نشان داد طراحی صورت گرفته برای فشار حداقل 50 میلی بار به خوبی تامین کننده اختلاف دمای مورد نیاز برای گازهای داغ 650 درجه است و بر اساس شرایط واقعی می تواند تبادل گرما لازم را تامین کند. نتایج تحلیل های انجام شده، دمای خروجی سیال گرم از مبادله کن را 50 درجه سلسیوس نشان داد. علاوه بر این میزان افت فشار سمت لوله پس از عبور از 3 گذر در بحرانی ترین حالت کاری سیستم نزدیک به 5% فشار ورودی مبادله کن به دست آمد.