صرفه جویی در مواد و انرژی از اهداف مشترک برای بهینه سازی است. یکی از مسائل مهمی که در طول کار طراحی با در نظر گرفتن هزینه مواد باید تعریف شود، بهینه سازی راندمان حرارتی است. تابع بهینه‌سازی می‌تواند حداقل وزن را برای یک جریان حرارتی مشخص، قرار دادن باله‌های مجزا برای تشکیل کانال‌ها یا مشخصات باله‌ها بر اساس مجموعه‌ای از شرایط مشخص در نظر بگیرد (به عنوان مثال اتلاف از توری‌های باله، حداقل جرم، حداقل افت فشار و غیره). به منظور تشدید انتقال حرارت از سطح مبدل حرارتی به سیال، می توان ضریب همرفت (با افزایش سرعت سیال) را افزایش داد، اختلاف دما بین سطح و فیوید را افزایش داد یا سطحی را که همرفت در آن رخ می دهد افزایش داد. سطوح کشیده به شکل پره های طولی یا شعاعی در کاربردهایی که نیاز به تقویت ترانسفورماتور حرارتی بین سطح و سیال مجاور وجود دارد رایج است.
پره ها معمولاً در مبدل های سطحی گسترده استفاده می شوند. مبدل های لوله پره معمولی اغلب تفاوت قابل توجهی بین ضرایب ترانستر حرارتی مایعات را مشخص می کنند. در مبدل های گاز به مایع، ضریب ترانسفورماتور در سمت مایع معمولاً یک مرتبه بزرگتر از سمت گاز است. برای به حداقل رساندن اندازه مبدل های حرارتی، از پره هایی در سمت گاز استفاده می شود تا سطح و سرعت انتقال حرارت بین سطح مبدل حرارتی و محیط اطراف افزایش یابد. هم رسانش از طریق سطح مقطع باله و هم جابجایی روی سطح باله در داخل و اطراف باله انجام می شود. هنگامی که باله گرمتر از سیالی است که در معرض آن قرار دارد، دمای سطح باله به طور کلی کمتر از دمای پایه (سطح اولیه) است. اگر گرما از طریق جابجایی از سیال محیط به پره منتقل شود، دمای سطح باله بالاتر از دمای پایه پره خواهد بود، که به نوبه خود اختلاف دما را کاهش می دهد و از مبدل حرارتی از طریق فیم مبدل های با پره نیز استفاده می شود. جریان سیال در فشار هیگلی است. مقدار دما با توجه به نوع مواد و تکنیک تولید محدود می شود. همه موارد فوق باعث می شود که مبدل های حرارتی لوله ای در سیستم های حرارتی مختلف برای کاربردهایی که انرژی گرمایی بین رسانه های مختلف رد و بدل می شود استفاده می شود. کاربردها از بسیار بزرگ تا مقیاس کوچک (لوله ها در مبدل های حرارتی، کنترل دمای قطعات الکترونیکی) را شامل می شود.
موضوعی که در این فصل مورد بررسی قرار می گیرد، با الهام از نیاز روزافزون به بهینه سازی در کاربردهای مهندسی، با هدف منطقی کردن استفاده از انرژی موجود، الهام گرفته شده است.
پروفیل های قلع، با در نظر گرفتن جریان سیال به عنوان یک متغیر که اغلب برای بهینه سازی باله نادیده گرفته می شود.
پره ها معمولاً در مبدل های سطحی گسترده استفاده می شوند. مبدل های لوله پره معمولی اغلب تفاوت قابل توجهی بین ضرایب ترانستر حرارتی مایعات را مشخص می کنند. در مبدل های گاز به مایع، ضریب ترانسفورماتور در سمت مایع معمولاً یک مرتبه بزرگتر از سمت گاز است. برای به حداقل رساندن اندازه مبدل های حرارتی، از پره هایی در سمت گاز استفاده می شود تا سطح و سرعت انتقال حرارت بین سطح مبدل حرارتی و محیط اطراف افزایش یابد. هم رسانش از طریق سطح مقطع باله و هم جابجایی روی سطح باله در داخل و اطراف باله انجام می شود. هنگامی که باله گرمتر از سیالی است که در معرض آن قرار دارد، دمای سطح باله به طور کلی کمتر از دمای پایه (سطح اولیه) است. اگر گرما از طریق جابجایی از سیال محیط به پره منتقل شود، دمای سطح باله بالاتر از دمای پایه پره خواهد بود، که به نوبه خود اختلاف دما را کاهش می دهد و از مبدل حرارتی از طریق فیم مبدل های با پره نیز استفاده می شود. جریان سیال در فشار هیگلی است. مقدار دما با توجه به نوع مواد و تکنیک تولید محدود می شود. همه موارد فوق باعث می شود که مبدل های حرارتی لوله ای در سیستم های حرارتی مختلف برای کاربردهایی که انرژی گرمایی بین رسانه های مختلف رد و بدل می شود استفاده می شود. کاربردها از بسیار بزرگ تا مقیاس کوچک (لوله ها در مبدل های حرارتی، کنترل دمای قطعات الکترونیکی) را شامل می شود.
موضوعی که در این فصل مورد بررسی قرار می گیرد، با الهام از نیاز روزافزون به بهینه سازی در کاربردهای مهندسی، با هدف منطقی کردن استفاده از انرژی موجود، الهام گرفته شده است.
پروفیل های قلع، با در نظر گرفتن جریان سیال به عنوان یک متغیر که اغلب برای بهینه سازی باله نادیده گرفته می شود.
نظرات کاربران