طراحی و تحلیل عددی یک مبدل حرارتی پوسته لوله پره گذاری شده جهت کاربرد در موتور یک هلیکوپتر خاص

برخی هلیکوپترهای ارتش ایران که سال هاست استفاده می شود و فرسوده شده است، نیاز به تعمیر یا تعویض برخی قطعات آن را دارد. از جمله مبدل حرارتی که در این مقاله به صورت پوسته و لوله برای انتقال حرارت بین دو سیال مختلف که در هلیکوپترها، پهپادها و هواپیماها استفاده می‏شود، به صورت سه‏بعدی شبیه‏سازی شده است. سیال جاری در پوسته، روغن MIL-PRF 23699 و سیال جاری در لوله‏ها، سوخت JP-4 است. در این پروژه لوله ها به صورت U شکل و پره دار طراحی شدند تا انتقال حرارت بیشتری ایجاد شود و با استفاده از نرم افزار Aspen طراحی به گونه ایی انجام شده که طول کمتر و وزن کمتری داشته باشد تا وزن و ابعاد مبدل حرارتی مورداستفاده در هلیکوپتر کمتر و راندمان بالاتری داشته باشد. در این شبیه‏سازی‏ اثر تغییر هندسه لوله‏ها، دبی جرمی سوخت و روغن بر پارامترهای انتقال حرارت و هیدرولیکی مبدل بررسی شده است. لوله‏های انتخاب شده برای مبدل حرارتی شامل دو نوع بدون پره و پره‏دار می باشد و طراحی این نوع لوله های پره دار با سایر کارها متمایز شده ست. نتایج حاصل از این شبیه‏سازی نشان می‏دهد که نرخ انتقال حرارت بین سوخت و روغن برای مبدل حرارتی با لوله‏های پره‏دار(7400وات)، حدود 12 درصد بیشتر از حالت بدون پره(6600وات) است. همچنین کاهش دبی جرمی روغن واردشده به پوسته موجب افزایش بازدهی مبدل حرارتی می‏شود. نتایج این شبیه‏سازی‏ می‏تواند برای طراحی مبدل‏های حرارتی پوسته و لوله با ظرفیت‏های مختلف استفاده شود.