تحلیل عددی تاثیر صفحه ضربه گیر بر جریان سیال و انتقال حرارت سمت پوسته حوزه ورودی یک مبدل حرارتی پوسته و لوله

در این تحلیل، تاثیر نصب صفحه ضربه گیر بر عدد ناسلت، انتقال حرارت و همچنین آشفتگی جریان سیال سمت پوسته، در یک مبدل حرارتی پوسته و لوله عمودی مورد مطالعه قرار گرفته است. مبدل های پوسته و لوله به دلایل مختلفی دچار خرابی می شوند. نشت از لوله ها و نیز شکستگی آنها در نقاط اتصال لوله ها با بافل و تیوب شیت، از متداولترین این خرابی ها می باشد. در صنعت برای کاهش این خرابی ها در ورودی جریان سیال سمت پوسته یک صفحه ضربه گیر نصب می شود. به همین منظور برای بررسی تاثیر نصب این صفحه بر فاکتورهای مهم انتقال حرارت و جریان سیال، حوزه ورودی سمت پوسته یک مبدل حرارتی پوسته و لوله عمودی با 361 لوله، به صورت دو مدل سه بعدی مجزا برای حالت های با صفحه ضربه گیر و بدون آن مدل گردید، و شبکه بندی این مدل ها نیز به صورت کاملا شش وجهی انجام شد. در این تحلیل، میدان جریان با استفاده از نرم افزار فلوینت برای دو حالت مذکور شبیه سازی گردید، که بررسی عدد ناسلت متوسط سمت پوسته، در دو حالت با صفحه و بدون صفحه ضربه گیر نشان داد که در حالت با صفحه ضربه گیر، در مقایسه با حالت بدون آن، عدد ناسلت، بیش از 3 درصد و همچنین شدت آشفتگی جریان بین لوله ها در مقطع میانی مبدل در حدود 30 درصد کاهش یافته است، که این کاهش در عدد ناسلت و شدت آشفتگی نشان دهنده کاهش ضریب انتقال حرارت جابجایی میان لوله ها می باشد و در واقع به شکل مستقیم موجب کاهش عملکرد حرارتی مبدل پوسته و لوله گردید.