محسن منصوری

مبدل‌های حرارتی لوله پره‌دار صفحه‌ای یکی از پرکاربردترین ابزارها برای انتقال حرارت بین سیالات در صنایع مختلف هستند. این تحقیق با هدف بررسی پارامترهای مختلف در شبیه سازی مبدل‌های حرارتی لوله پره دار صفحه‌ای انجام شده است. فرضیه اصلی این تحقیق بر این است که تغییرات در پارامترهای هندسی مبدل‌های حرارتی، تأثیر مستقیمی بر نرخ انتقال حرارت و افت فشار دارند. برای این منظور، مدل‌سازی هندسی مبدل‌ها با استفاده از نرم‌افزار SolidWorks و شبیه‌سازی‌های حرارتی و هیدرولیکی با استفاده از نرم‌افزار Ansys انجام شد. نتایج شبیه‌سازی نشان داد که کاهش فاصله بین پره‌ها منجر به افزایش چشمگیر افت فشار، حدود 2.5 برابر، و همزمان افزایش نرخ انتقال حرارت تا 12٪ می‌شود. همچنین، طول پره‌ها نقش مهمی در بهبود انتقال حرارت ایفا می‌کند؛ به طوری که افزایش طول پره‌ها باعث افزایش نرخ انتقال حرارت تا 15٪ شده است، اما این افزایش با افت فشار بیشتری همراه بوده است. موقعیت مرکز لوله‌ها نیز به عنوان یک پارامتر مهم شناسایی شد، به‌طوری که تغییر موقعیت آن‌ها نسبت به جریان ورودی گازهای احتراقی می‌تواند نرخ انتقال حرارت را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد. همچنین، کاهش ضخامت لوله‌ها باعث افزایش نرخ انتقال حرارت تا 8٪ و کاهش افت فشار تا 10٪ شد، که این امر نشان می‌دهد کاهش ضخامت لوله می‌تواند کارایی حرارتی را بهبود بخشد. این نتایج نشان‌دهنده اهمیت پارامترهای هندسی در بهینه‌سازی عملکرد مبدل‌های حرارتی است و می‌توانند به‌عنوان راهنمایی برای طراحی مبدل‌های کارآمدتر در کاربردهای صنعتی مختلف استفاده شوند.