مقاله مبدل های حرارتی رشته مکانیک

مقاله و تحقیق مدل های حرارتی در فایل ورد ۴۹ صفحه ای آماده ویرایش و پرینت میباشد این تحقیق مناسب دانشجویان رشته مکانیک بوده و برای شناخت بهتر مبدل های حرارتی در هشت گروه دسته بندی شده و به صورت تحلیلی انواع مبذل ها را مورد بررسی قرار میدهد,در ادامه به چکیده هتایی از عناوین و مباحث مقاله میپردازیم تا در صورت نیاز از باکس انتهای صفحه دانلود نمایید.

عناوین و مباحث مقاله مبدل های حرارتی رشته مکانیک:

مبدل های حرارتی لوله مارپیچی از یک یا چند حلقه لوله مارپیچی تشکیل می شود که داخل یک محفظه قرار می گیرد . اجزاء این نوع مبدل حرارتی و تصویر مونتاژ شده آن در شکل ۱- ۱۰ دیده می شود . ابتدا و انتهای لوله های مارپیچ به لوله های اصلی ورودی و خروجی متصل می شوند . برای اینکه جریان سیال خارج لوله هم مسیر مارپیچ را طی کند فضای خالی بین لوله هایی که زیر هم قرار می گیرند به وسیله ورقی مسدود می شود . این عمل برای حلقه های مارپیچ بطور یک در میان صورت می گیرد .لوله های مارپیچ را از هرجنسی می توان انتخاب نمود ولی فولاد کربن دار ،مس و آلیاژهای مسی ، فولاد ضد زنگ و آلیاژهای نیکل از بقیه متداول تر می باشند . اگر سیالات لزج باشند از لوله های پره دار نیز استفاده می شود .چون ضریب انتقال حرارت جریان سیال در یک مجرای منحنی بیشتر از مستقیم است ، معمولآً ابعاد مبدل حرارتی لوله مارپیچی درمقایسه با مبدل های لوله پوسته ای با شرایط کارکرد مساوی کوچک خواهد بود . این نوع مبدل حرارتی برای گرمایش و سرمایش سیالات لزج و دبی کم بسیار مناسب است و همچنین هزینه نگهداری و تمیز کردن آن کم می باشد .

مبدل حرارتی
مبدل حرارتی

به  طور کلی مزایای مبدل های حرارتی لوله مارپیچی نسبت به لوله پوسته ای عبارتند از :                        

  • برای دبی های کم و بارهای حرارتی پایین مناسب است .
  • چون جریان سیال لزج معمولاً آرام است و به علت این که نسبت طول مجرا به قطر هیدرولیکی جریان در این مبدل ها کوچک است جریان در حال توسعه و در نتیجه ضریب انتقال حرارت آن بالاست .
  • چون جریان دو سیال در جهت های مخالف هم صورت می گیرد لذا راندمان مبدل حرارتی بالاست .
  • به علت خاصیت فنری لوله ها مسئله انقباض و انبساط حرارتی مشکلی را به وجود نمی آورد .
  • جمع و جور است و به سهولت قابل مونتاژ می باشد .

    مبدل های با سطوح گسترش یافته:

    مبدل های لوله ای و صفحه ای که در بخش های قبل بیان شد از سطوح اصلی و بدون  پره تشکیل یافته اند . مبدل های مزبور معمولاً برای راندمان های کمتر از ۶۰ درصد مناسب هستند در حالی که بسیاری از کاربردها لازمست راندمان مورد نیاز مبدل به ۹۸ درصد هم برسد . برای رسیدن به این راندمان ابعاد بسیار بزرگی از مبدل های بدون پره لازمست که دارای وزن زیاد بوده  و حجم قابل توجهی را نیز اشغال می نمایند .  برای نیل به یک مبدل جمع  و جور و در عین حال راندمان بالا بایستی از سطوح پره دار استفاده نمود .

    مبدل های لوله ای پره دار :

    در بسیاری از کاربردها از هوا برای خنک کردن یک مایع یا تقطیر بخار استفاده می شود . ممکن است هر دو سیال گاز باشند ولی فشار یک گاز به قدری زیاد باشد که استفاده از مبدلهای صفحه ای پره دار مناسب نبوده بلکه بایستی لوله های دایره ای ، تخت ، یا بیضوی به کا رگرفته شوند .  فشار هوا معمولاً یک اتمسفر است و مایع خنک شونده آب ، سیال مبرد ، اسید روغن یا الکل می باشد . برای این کاربردها از مبدل  با لوله های پره دار استفاده می شود که پره ها روی لوله نصب می شوند . این مبدل ممکن است برای گرمایش یا سرمایش هوا در تهویه مطبوع استفاده شود .پره های روی لوله یا طولی است یا شعاعی و یا به صورت صفحات سرتاسری که برای چندین لوله به عنوان پره عمل می کنند .یکی دیگر از کاربردهای مهم مبدلهای لوله پره دار گرمایش و سرمایش مواد در مخازن است. گرمایش محتویات مخازن ممکن است به منظور کاهش لزجت مایع برای پمپاژ آن ، جلوگیری از انجماد مومها و سایر مواد یا ذوب یک ماده جامد صورت گیرد . از طرف دیگر محتویات مخازن ممکن است نیاز به سرمایش داشته باشد که به منظور کاهش فشار بخار، کاهش سرعت انجام واکنش یا انجماد یک ماده از یک محلول صورت می گیرد . برای استفاده بهتر از جریان جابجائی آزاد در خارج لوله ها بایستی مبدل را برای گرمایش در کف مخزن و برای سرمایش در بالای آن قرار داد . ضرورت پره دار بودن سطح خارجی لوله ها ناشی از کوچک بودن ضریب انتقال حرارت جابجائی آزاد در مقایسه با داخل لوله ها    می باشد . عمل گرمایش با تقطیر بخار آب جریان آب گرم یا سیال دیگر در داخل لوله صورت می گیرد . به همین ترتیب سرمایش لازم نیز با تبخیر یک سیال مبرد یا جریان آب یا محلول نمک خنک در داخل لوله ها تامین می شود .

      بازیاب ها:

    در دسته بندی مبدلهای حرارتی بازیاب ها از جهت تناوب جریان سیال در آنها معرفی شده اند . از آنجائی که این نوع مبدلهای حرارتی از نظر ساختمانی تفاوت قابل ملاحظه ای با سایر انواع مبدل های حرارتی دارد لذا از این نظر نیز در این بخش مورد توجه قرار می گیرد . بعضی از انواع بازیاب ها (یا مبدلهای حرارتی با جریان متناوب) هسته بازیاب از ماده متخلخلی تشکیل می شود که گازها در منافذ آن جریان می یابند . این ماده متخلخل ممکن است از چندین لایه توری روی هم انباشته یا از آجرهای نسوز که کنار هم چیده شده اند ساخته شود.

    ویژگیهای مبدلهای دمای پایین:

    مبدل هایی که در درجه حرارت های پایین مورد استفاده قرار می گیرند ، نیاز به ملاحظات خاصی در رابطه با طراحی ، ساخت و بهره برداری دارند . تولید سرما در دماهای بسیار پایین (کاربردهای مادون سرد) نیاز به کار مکانیکی زیادی توسط کمپرسورها برای متراکم کردن گازها دارد . هر چه حداقل درجه حرارت کاهش یابد این کار مکانیکی افزایش  می یابد . لذا در دماهای پایین مسئله بازیابی انرژی و جلوگیری از اتلاف آن اهمیت خاصی می یابد . از نقطه نظر ترمودینامیکی ترجیح داده می شود اختلاف درجه حرارت بین دو سیال در مبدلهای حرارتی حداقل باشد . (در نتیجه برگشت ناپذیری ها حداقل خواهد شد) رعایت این نکته ایجاب می کند از مبدل های با راندمان زیاد و با جریان مخالف استفاده گرددر کاربردهای دما پایین مسئله نشد حرارت به مواد و محفظه های مادون سرد نیاز به توجه خاصی دارد . حرارت از طریق هدایت ، جابجائی و تشعشع از محیط با دمای معمولی به داخل محفظه های سرد جاری می گردد . این انتقال حرارت مصرف کار کمپرسور را بالا می برد . در نتیحه در حالی که مسئله عایق بندی در سیستم های دمای بالا مفید است ، همین امر در سیستم هایی که در درجه حرارت های پایین یا خیلی پایین کار می کنند حیاتی می باشد.

    دسته بندی بر مبنای درجه حرارت کارکرد:

    ضرورت این دسته بندی از آنجا ناشی می شود که مبدل هایی که در دماهای خیلی بالا یا بسیار پایین کار می کنند، دارای ویژگی های متفاوتی هستند . یکی از مسائل مبدل هائی که در درجه حرارت های بالا کار می کنند نظیر دیگ بخار ، کوره و پیش گرم کن هوا از دست دادن مقاومت مکانیکی مواد و جنس هسته مبدل در آن دماهاست . در انتخاب جنس مبدل برای کاربردهای درجه حرارت بالا بایستی دقت کافی مبذول داشت . فلزاتی که در دماهای معمولی بسیار خوب عمل می کنند ، در درجه حرارت های بالا ممکن است ساختمان کریستالی آنها تغییر نموده و مقاومت و دوام خود را از دست بدهند . این مطلب به ویژه برای موادی که در هنگام تولید روی آنها کار سرد یا عملیات حرارتی انجام شده باشد صادق است .

دیگر مباحث و عناوین مقاله مبدل های حرارتی رشته مکانیک:

  • دسته بندی بازیاب دسته بندی بر مبنای آرایش جریان
  •  دسته بندی بر مبنای مکانیزم انتقال حرارت
  • دسته بندی بر مبنای تعداد سیالات
  • انواع مبدل های  حرارتی چند مسیره و تک مسیره
  • بررسی انواع مبدلهای صفحه پره دار
  • انوع دسته بندی و بررسی مبدل بر مبنای پدیده انتقال
  • دسته بندی و بررسی بر مبنای فشردگی سطح
  • دسته بندی و بررسی بر مبنای طریقه ساخت ( ساختمان ) : مبدل های حرارتی لوله ای,مبدل های دو لوله ای,مارپیچ و لوله ای پیوسته
مطلب بالا چکیده‌ای از تحقیق و پژوهش اصلی میباشد جهت تهیه نسخه کامل آن از باکس زیر اقدام به خرید و دانلود نمایید
لینک خرید پژوهش مقاله مبدل های حرارتی رشته مکانیک:
تحویل فوری و خودکار فایل با لینک مستقیم بعد از پرداخت
تعداد صفحه: 49
قالب: فایل word
توضیحات: فهرست و منبع ندارد

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *