بررسی عددی افزایش راندمان حرارتی آبگرمکن مخزن دار گازسوز و صحه گذاری نتایج آن با نتایج تجربی

در راستای بهینه سازی مصرف گاز، این تحقیق افزایش راندمان حرارتی آبگرمکن مخزن دار گازسوز خانگی را به صورت عددی مورد بررسی قرار می دهد. از منظر انتقال حرارت، قرار دادن موانع مناسب و بهینه در تنوره و طراحی مطلوب موانع، از خروج سریع گازهای حاصل از احتراق از طریق تنوره جلوگیری نموده، زمان جریان یافتن گازهای داغ در مسیر تنوره را افزایش داده و با تغییر شکل خطوط و نوع جریان، مانع هدر رفتن انرژی گرمایی گردید. با توجه به اینکه فرآیند احتراق، فرآیند زنجیره ای بوده و فرآیند کامل شدن آن به تدریج و در طول مسیر داخل تنوره اتفاق می افتد، جهت دست یابی به راندمان حرارتی بیشینه، تحلیل عددی احتراق و طراحی موانع جهت انتقال حرارت در درون تنوره به صورت همزمان انجام گرفت. برای اینکار با استفاده از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی انسیس فلوینت، ضمن شبیه سازی احتراق، هندسه های مختلف پیشنهادی برای موانع موجود در تنوره بررسی شد و با تحلیل منحنی های توزیع درجه حرارت و سرعت گازهای داغ در مسیر تنوره و نیز میزان افزایش انتقال حرارت خالص به مخزن آب، بهترین نوع موانع که سبب افزایش راندمان حرارتی آبگرمکن گازسوز شد، از نظر هندسه، طراحی و نیز محل قرارگیری بهینه آنها، انتخاب گردید. با بررسی کسر جرمی گونه ها، مشاهده شد که مقدار متان تقریبا خیلی نزدیک به صفر می باشد و این بدان معنی است که کل متان تقریبا مصرف شده است. همچنین، مقدار دی اکسید کربن نیز خیلی نزدیک به صفر است. در نهایت، نتایج عددی با نتایج تجربی مقایسه و صحه گذاری گردید.