تحلیل و بهینه یابی یک مبدل حرارتی جهت کاربرد در سامانه خروج دود موتور دیزل

در پژوهش حاضر به تحلیل و بهینه یابی یک مبدل حرارتی استفاده شده در سامانه خروج دود موتور دیزل پرداخته شده است. هدف عمده استفاده از این مبدل، کاهش دمای محصولات احتراق خروجی از موتور می باشد. این امر با قرار دادن یک مبدل حرارتی در مسیر خروجی دود موتور انجام خواهد گرفت. جهت تحلیل مساله چند طرح مختلف از انواع مبدل های حرارتی ارایه گردیده است. مبدل های حرارتی سه و پنج لوله ای با افزایش سطح تماس میان دود و آب خنک کن، دمای دود را تا حد قابل قبولی کاهش می دهند، اما افت فشار ایجاد شده در سمت دود در این طرح ها زیاد است. استفاده از پره های حلقوی و پره های طولی در مبدل حرارتی در سمت دود، با افزایش سطح تماس میان جریان دود و آب و افزایش اغتشاش در مسیر دود، منجر به افزایش تبادل حرارت می شود. در این طرح ها دمای خروجی مبدل حرارتی بیش از مقدار مجاز (350) بوده و افت فشار ایجاد شده در آنها نیز قابل توجه است. پس از بررسی طرح های پیشنهاد شده جهت کاهش دمای دود، مبدل های حرارتی پوسته و لوله به عنوان طرح های نهایی این پژوهش انتخاب شدند. بررسی ها نشان داد که مبدل حرارتی پوسته و لوله قادر به کاهش دمای دود خروجی تا مقدار 309/42 است.