مناقشة رسالة ماجستير
جرت بعون الله تعالى في كلية الهندسة قسم الهندسة الميكانيكية مناقشة طالبة الدراسات العليا / ماجستير اختصاص حراريات للطالبة (هيام عبد كريم) الموسومة..
Numerical Investigation for Finned Double Pipe Heat Exchanger
دراسة عددية للمبادل الحراري المزعنف المزدوج الأنبوب
حيث تم في هذه الرسالة تحليل تأثير أشكال مختلفة من الزعانف عدديا على أداء المبادل الحراري المزدوج الأنبوب أشكال مختلفة من الزعانف الطولية والحلقية تم التحقق منها، الزعانف الطولية المدروسة لها أشكال مختلفة مثل المستطيلة والمثلثة والنصف دائرية.
الزعانف الحلقية لها أشكال مختلفة مثل، قطع مستطيل على طولها، مثلث على طولها، الحالات خاصة من النماذج الهجينة تم دراستها مثل زعانف مهجنة من الزعانف الطولية والزعانف الحلقية وزعانف حلقية مع خطوات مختلفة، ثلاث ترتيبات للزعانف الطولية المستطيلة والمثلثة المثبتة على الأنبوب الداخلي كالزعانف الداخلية، الزعانف الخارجية والزعانف الداخلية-الخارجية.
تمت دراسة تأثير طول الزعانف المستطيلة والمثلثة، ونصف قطر الزعانف النصف دائرية، وارتفاع الزعانف الحلقية والخطوة بينها، تم إجراء الدراسة العددية للجريان المعاكس والاضطرابي، تم استخدام الماء كمائع للتشغيل.
المعادلات الحاكمة للكتلة والزخم والطاقة جزئت باستخدام طريقة الحجوم المحدودة.
النموذج (Standard k-ɛ) تم استخدامه لمعرفة تأثير الاضطراب على الجريان، تم استخدام ANSYS 17.2 لتصميم النماذج والحصول على النتائج، تم إجراء الدراسة بحالتين، الحالة الأولى معدل التدفق للماء الساخن ثابتة عند 0.3kg/s مع تغير معدل التدفق للماء البارد والتي كانت بين 0.2kg/s الى 1kg/s، الحالة الثانية كانت لمعدل تدفق ثابت للماء البارد عند 0.3kg/s ومعدل تدفق الماء الساخن متغير بين 0.2kg/s الى 1kg/s.
وقد أظهرت النتائج أن وجود الزعانف (بغض النظر عن مقاطعها العرضية) يعزز أداء المبادل الحراري المزدوج الأنبوب، تأثير ارتفاع الزعانف المستطيلة والمثلثة ونصف قطر الزعانف النصف الدائرية قوي على نقل الحرارة، الحرارة المنتقلة تزداد مع زيادة ارتفاع ونصف قطر الزعانف، يكون تأثير المسافة بين الزعانف قويًا نسبيًا بينما تأثير ارتفاع الزعانف الحلقية ضعيف، المبادل الحراري مع الزعانف الخارجية، الزعانف النصف دائرية أظهرت زيادة 17% في معدل انتقال الحرارة للماء البارد أعلى من الزعانف المستطيلة و%19.97 أعلى من الزعانف المثلثة، المبادل الحراري مع الزعانف الداخلية الزعانف المستطيلة أظهرت تحسن 8.46 % في معدل انتقال الحرارة للماء الحار أعلى من الزعانف المثلثة، المبادل الحراري مع الزعانف الداخلية والخارجية الزعانف المستطيلة أظهرت تحسن 6.36 % في معدل انتقال الحرارة للماء الحار أعلى من الزعانف المثلثة، المبادل الحراري مع الزعانف SCAF2 الخارجية أظهرت تحسن %41.28 في معدل انتقال الحرارة للماء البارد أعلى من المبادل الحراري غير المزعنف، هذه النتائج تم الحصول عليها عند r=7.5mm, Hf=7.5mm .mh=0.3kg/s, mc=0.2kg/s .
