بررسی جریان سیالات درون تبادلگر خط انتقال کوره های شکست حرارتی

هدف از انجام این تحقیق، مطالعه عددی جریان سیال و توزیع دما در تبادلگرهای خط انتقال (TLE) کوره های شکست حرارتی می باشد. از تبادلگرهای TLE برای خنک کردن جریان خروجی از راکتورهای شکست حرارتی استفاده می شود. از مزایای استفاده از این گونه تبادلگرها در صنایع، می توان به کاهش هزینه های جداسازی، تولید بخار با فشار بالا و بازیافت حرارتی بالا از گازهای حاصل از شکست حرارتی، اشاره کرد. حل عددی انتقال حرارت، جریان سیال و فرایندهای مربوط به آنها وقتی می تواند انجام گیرد، که قوانین حاکم بر این فرایندها به زبان ریاضی و با معادلات دیفرانسیل، بیان شده باشند. جریان های پیچیده را می توان از طریق عددی با روش های دینامیک سیالات محاسباتی و عناصر با حجم محدود و بدون استفاده از تقریب های اضافی مدل کرد. از مزایای استفاده از روش های دینامیک سیالات محاسباتی، می توان به تشخیص (عیب یابی) جریان، ارزیابی سریع فرایند، بهره وری انرژی و کاهش هزینه های طراحی اشاره کرد. برای شبیه سازی جریان سیال و انتقال حرارت درون تبادلگر از نرم افزار فلونت و از مدل آشفتگی استاندارد برای مدل کردن آشفتگی درون تبادلگر استفاده شده است. با بررسی انواع مدل های آشفتگی مشاهده شد که مدل های آشفتگی بالاتر از مرتبه 2 برای مدل سازی تبادلگرها مناسب نمی باشند. نتایج حاصل از شبیه سازی به صورت کانتورهایی از دما، فشار و سرعت ارائه شده اند که در مقایسه با نتایج تجربی، همخوانی خوبی نشان می دهند.