بررسی عددی مبدل خنک کننده ی هوای ورودی به موتور دیزل

چکیده: هدف از این تحقیق بررسی عددی جریان و انتقال حرارت در سمت گاز مبدل های حرارتی صفحه لوله با سطوح گسترش یافته ی مختلف در رژیم جریان درهم است. از جمله کاربرد های این نوع مبدل ها در میان خنک کن موتورهای دیزل است. در این تحقیق سطوح گسترش یافته ی تخت، موج دار و شیار دار با یکدیگر مقایسه شده اند. سیال عامل هوا با عدد پرانتل 74/0 و عدد رینولدز بین 600 الی 3500 است. برای حل معادلات حاکم از نرم افزار تجاری فلوئنت استفاده شده است. معادلات با استفاده از روش حجم محدود گسسته سازی شده اند و الگوریتم simple برای برقراری ارتباط بین سرعت و فشار استفاده شده است. برای مدل کردن اغتشاش از مدل های rng ، و rsm استفاده شده است. برای تحلیل انتقال حرارت در این مبدل ها از اصل هم پوشانی میدان استفاده شده است. طبق این اصل کاهش زاویه ی بین بردار سرعت و گرادیان دما یک عامل مثبت برای انتقال حرارت است و زمینه ی بهتری برای انتقال حرارت فراهم می کند. نتایج نشان می دهد در عدد رینولدز 600، استفاده از سطوح گسترش یافته ی بهبود یافته چندان مقرون به صرفه نمی باشد و لیکن با افزایش عدد رینولدز این سطوح بهبود قابل توجهی را در عملکرد مبدل ایجاد می کنند. سطوح گسترش یافته ی شیار دار در اعداد رینولدز بین 900 تا 2500 عملکرد بهتری نسبت به سطوح گسترش یافته موج دار دارند و در عدد رینولدز بالاتر از 2500 عملکرد سطوح گسترش یافته موج دار و شیار دار مشابه یکدیگر است. کلمات کلیدی: مبدل های حرارتی صفحه لوله، مدل های اغتشاش، اصل هم پوشانی میدان، سطوح گسترش یافته، میان خنک کن