چکیده : ۶

مقدمه : ۷

۱-۱ دسته بندی مبدل های حرارتی. ۹

۱ – ۱- ۱ دسته بندی بر مبنای پیوستگی یا تناوب جریان. ۱۱

۱-۱- ۲  دسته بندی بر مبنای پدیده انتقال. ۱۳

۳- بستر سیال. ۱۵

۱-۱- ۳  دسته بندی بر مبنای فشردگی سطح. ۱۶

۱-۱-۴ دسته بندی بر مبنای طریقه ساخت ( ساختمان ) ۲۰

الف ) مبدل های حرارتی لوله ای.. ۲۰

۱-  مبدل های دو لوله ای.. ۲۰

۲- مبدل های لوله مارپیچ. ۲۲

۳- مبدل های لوله پوسته ای.. ۲۳

جدول ۱- ۱ حدود ابعاد مبدل های لوله پوسته ای.. ۲۴

ب ) مبدل های حرارتی صفحه ای.. ۲۵

۱- مبدل های صفحه و شاسی. ۲۵

۲- مبدل های صفحه مارپیچی. ۲۶

۳- مبدل های لاملا ۲۸

۴- مبدل های صفحه – کویل ۲۹

ج ) مبدل های با سطوح گسترش یافته. ۳۰

۱- مبدلهای صفحه پره دار. ۳۰

۲- مبدل های لوله ای پره دار ۳۳

د – بازیاب ها ۳۶

۱- ۵  دسته بندی بر مبنای آرایش جریان. ۳۸

۱- ۵- ۱ مبدل های حرارتی تک مسیره ۳۹

الف ) مبدلهای با جریان مخالف.. ۳۹

ب ) مبدل های با جریان موازی.. ۴۱

ج ) مبدل های با جریان عمود بر هم ۴۲

۱- ۵-۲ مبدل های  حرارتی چند مسیره ۴۴

الف ) مبدل حرارتی جریان مخالف- عمود بر هم ۴۴

ب ) مبدل حرارتی با جریان موازی- عمود بر هم ۴۷

ج ) مبدل حرارتی با جریان موازی- مخالف.. ۴۸

۱- ۶ دسته بندی بر مبنای تعداد سیالات.. ۵۲

۱- ۷  دسته بندی بر مبنای مکانیزم انتقال حرارت.. ۵۳

۱- ۸ دسته بندی بر مبنای درجه حرارت کارکرد ۵۴

۸- ۱ ویژگیهای مبدلهای دمای پایین. ۵۵

چکیده :

مبدل حرارتی وسیله ای است که انرژی را از سیالی به یک یا چند سیال دیگر که دارای درجه حرارت های متفاوتی هستند منتقل می کند ، لذا مبدل های حرارتی در تمام زمینه های صنعتی ،تجاری و حتی زندگی روزمره نیز که به نحوی با تبادل انرژی سر و کار دارند مورد استفاده قرار می گیرند . برای شناخت هر چه بهتر مبدل های حرارتی آن ها را در هشت گروه متفاوت دسته بندی می کنیم .

مبدل های حرارتی با جریان متقاطع که در اغلب کاربرد های صنعتی مانند تولید بخار در دیگ های بخار و یا گرمایش و سرمایش هوا و گاز های دیگر کاربرد دارند ، در این دسته بندی جزء مبدل های حرارتی با جریان پیوسته سیال به صورت تماس غیر مستقیم که هم به صورت فشرده و هم غیر فشرده ساخته شده و با ساختاری به شکل لوله ای و صفحه ای با آرایش جریان عمود بر هم بین دو سیال که به صورت جابجائی با هم تبادل حرارت می کنند ، جای می گیرند .

مبدل های حرارتی لوله –  پره دار صفحه ای که جزء این نوع از مبدل های حرارتی هستند کمتر مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته اند ، هچنین در کتب درسی و دانشگاهی نیز کمتر به معرفی این نوع مبدل های حرارتی مبادرت گردیده است ، لذا هدف از این تحقیق معرفی بیشتر این نوع از مبدل های حرارتی و بررسی اثر پارامتر های هندسی موثر در طراحی این نوع مبدل های حرارتی می باشد .

بنا براین در این تحقیق با استفاده از نرم افزار فلوئنت که یکی از نرم افزارهای دینامیک سیالات  است ، به بررسی اثر این پارامترها در طراحی این نوع از مبدل های حرارتی(CFD)محاسباتی پرداخته ایم و در نهایت نیز نتایج بدست آمده از تحقیق را با نتایج محاسبات تجربی در مبدل های حرارتی با جریان متقاطع بروی دسته لوله ها مقایسه شده است .

مقدمه :

مبدل حرارتی وسیله ای است که انرژی حرارتی را از سیالی به یک یا چند سیال دیگر که دارای درجه حرارت های متفاوتی هستند منتقل می کند . این تعریف به طور ضمنی بیان می کند که در یک مبدل حرارتی حداقل دو سیال وجود دارند که حرارت بین آن دو جابجا می شود . هرچند که این تعریف از جامعیت کافی برخوردار است معهذا موارد خاصی از مبدلهای حرارتی وجود دارند که در این تعریف نمی گنجند . از جمله این موارد دستگاههای تبادل حرارتی هستند که در سفینه های فضایی و یا هر وسیله ای که در خلاء کار می کند مورد استفاده قرار می گیرند .

مبدل های حرارتی در تمام زمینه های صنعتی ، تجاری و زندگی روزمره که به نحوی با تبادل انرژی سرو کا ردارند مورد استفاده قرار می گیرند . هر موجود زنده به طریقی به مبدل حرارتی مجهز است .