| بهینه‌سازی هندسی مبدل های حرارتی مجهز به لوله حرارتی(HPHX): تأثیر ضخامت و فاصله فین‌ها بر عملکرد حرارتی و افت فشار |
| کد مقاله : 1721-ISME2025 |
| نویسندگان |
|
سحر کرمانی1، ایثار دشتی گوهری *2، سعید اصغری1، پیمان نادری2 1پژوهشگاه فضایی ایران، پژوهشکده مواد و انرژی 2پژوهشگاه فضائی ایران، پژوهشکده مواد و انرژی |
| چکیده مقاله |
| در این پژوهش، تأثیر پارامترهای هندسی، شامل ضخامت و فاصله فین‌ها، بر عملکرد حرارتی و افت فشار در مبدل‌های حرارتی لوله حرارتی (HPHX) بررسی شده است. افزایش ضخامت فین‌ها، علاوه بر افزایش سطح تماس حرارتی، موجب افزایش مقاومت حرارتی و کاهش نرخ انتقال حرارت می‌شود. همچنین، افزایش فاصله فین‌ها باعث کاهش اثر جابجایی و افزایش ضخامت لایه مرزی حرارتی شده و در نتیجه، ضریب انتقال حرارت کاهش می‌یابد. برای تحلیل دقیق این عوامل، شبیه‌سازی‌های عددی با استفاده از نرم‌افزار COMSOL انجام شده و چندین حالت مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که مقدار بهینه‌ای برای ضخامت و فاصله فین‌ها وجود دارد که در آن تعادل مناسبی بین افزایش ضریب انتقال حرارت و کاهش افت فشار برقرار می‌شود. این یافته‌ها می‌توانند در طراحی بهینه مبدل‌های حرارتی برای کاربردهای مختلف، از جمله خنک‌سازی قطعات الکترونیکی و سیستم‌های حرارتی صنعتی، مورد استفاده قرار گیرند. علاوه بر این، مدل استفاده شده در بهینه‌سازی، توسط یک نمونه ساخته‌شده در پژوهشکده مواد و انرژی صحت‌سنجی گردیده است که خطایی کمتر از 10 درصد و انحراف استاندارد کمتر از 3/3 درصد داشته است. |
| کلیدواژه ها |
| مبدل حرارتی لوله حرارتی، بهینه‌سازی، شبیه‌سازی عددی، انتقال حرارت، افت فشار |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی |