Tipik bir ısı değiştiricide $CaCo_3$ kirlenmesinin sayısal ısıl analizi

Abstract

In this study, particle deposition (fouling) on tube heat exchanger surfaces and fouling effects have investigated and the parameters which affecting fouling has been studied. Particle deposition (fouling) on heat exchanger surfaces which has been identified as two-phase flow (solid-fluid) has been numerically simulated. Fouling model has been described and governingequations for two phase flow has been solved by a commercial software program. As a conclusion, it was obtained that fouling affects heat transfer due to the increase in thermal resistance of interface between the fluid and tube wall. Parameters of fluid velocity, flow direction and the amount of solid particles have strong effects on fouling. Results have exposed that, avarege fluid temperature and heat transfer rate has been reduced by fouling as expected. The moseritical channels with respect to fouling hare been determined. This study includes important points for both theoretical and practical investigaions.

Özet

Bu çalışmada, kirlenmenin ısıs değiştirici akış kanallarında oluşumu ve etkileri araştırılmıştır. Isı değiştirici yüzeylerinde görülen kirlenme, iki-fazlı (katı -sıvı ) akış olarak ele alınıp sayısal olarak incelenmektedir. Problemde kirlenme modeli tanımlanmış ve zamana bağlı silindirik koordinatlarda iki faz için yazılan yönetici denklemler sonlu eleman yönteminin kullanıldığı bir yazılım paketi ile çözülmüştür. Yapılan çalışma sonunda, ısı değiştirici yüzeyinde oluşan kirlenme oranının, akışkan içindeki kat parçacık miktarına, akışın yönüne ve akışkan hızına bağlı olarak değiştiği bulunmuştur. Sonuçlar, kirlenme probleminden bekleneceği gibi, ısı transferine karşı artan direnç nedeniyle akışkana aktarılan ısının ve akışkanın ortalama sıcaklığının düşmesine neden olduğunu ortaya koymuştur. Elde edilen bulguların teorik ve uygulamalı arştırmalarda kullanılabileceği düşünülmektedir.