اثر دامنه موج بر عملکرد مبدل حرارتی فشرده صفحه ای پره موجی: بررسی عددی و ارائه روابط جدید

دامنه موج یکی از مشخصه های هندسی موثر بر عمل کرد مبدل حرارتی فشرده صفحه ای پره موجی است. روابط جدیدی برای لحاظ کردن دامنه موج در طراحی این نوع مبدل ها مورد نیاز است. در این مقاله، اثر دامنه موج بر ضریب کلبرن(j) و ضریب اصطکاک فانینگ (f) بررسی می شود. ضریب j معیاری از شدت انتقال حرارت و ضریب f متناسب با افت فشار است.در این بررسی، شبیه سازی سه بعدی دینامیک سیالات محاسباتی کانال موجی یک مبدل انجام شد. این کانال دارای ارتفاع 8، گام 2 و طول های2/43 و 8/64 میلی متر است. اطلاعات تجربی منتشر شده در مورد این کانال با دامنه موج 5/1 در دسترس است. بنابراین، ابتدا شبیه سازی با این دامنه موج و در اعداد رینولدز 600 تا 6500 انجام شد. نتایج شبیه سازی با اطلاعات تجربی تطابق خوبی داشته و مقادیر متوسط خطا برای j و f به ترتیب 7 و 4 درصد شد. در مرحله دوم، شبیه سازی کانال با دامنه موج های 5/0، 1، 2، 5/2 و 3 میلی متر انجام شد. نتایج نشان می دهد که دامنه موج روی ضرایب j و f موثر است. با افزایش دامنه موج، در جریان های آرام و آشفته، هر دو ضریب بیشتر می شوند. اما، تاثیر دامنه موج بر ضریب f بیشتر است. با روش پردازش منحنی چند متغیره، دو رابطه برای j و f برحسب عدد رینولدز و ابعاد هندسی مختلف کانال موجی به ویژه دامنه موج به دست آمد. برای تعیین هر یک از این روابط از اطلاعات آزمایشگاهی و محاسبه شده قبلی و نتایج محاسبه جدید استفاده گردیده و با لحاظ اثر دامنه موج لحاظ شد. این روابط برای مبدل های حرارتی فشرده صفحه ای پره موجی که از هوا به عنوان سیال خنک کننده استفاده می کنند کاربرد دارد.