Einer der wichtigsten Aspekte industrieller Maschinen, Geräte und Prozesse ist die Wärmeübertragung, um ihre Funktionsfähigkeit und Leistungen für eine bessere Produktqualität zu erhalten. Daher werden verschiedene Arten von Wärmetauschern eingesetzt, um Wärme abzuführen und die gewünschten Betriebstemperaturen aufrechtzuerhalten. Zur Bestimmung des Platzbedarfs ist jedoch die Größe eines Wärmetauschers von Bedeutung (d.h. die Abmessungen) der Maschine/des Geräts oder der Anlagenbehandlung. Das Ziel dieser Studie ist die theoretische Analyse und anschließende Optimierung der Leistung mit CFD. Die theoretische Studie wird mit der LMTD-Methode für den gleichzeitigen Wärmeaustausch durchgeführt, während die Druckverluste und der Energieverbrauch mit der Kern-Methode berechnet werden. In dieser Studie wurde das Verhalten der Wärmeübertragung, der Massenströme, der Druckverluste, der Durchflussmengen und der Wirbel der Rohrbündelströmungen im Wärmetauscher mittels CFD-Analysen in drei Fällen untersucht. Die theoretische und CFD-basierte Analyse zeigt, dass die Kühlleistung der heißen Flüssigkeit nur 1,15 % beträgt. Insgesamt bestätigen die Ergebnisse dieser Studie, dass die CFD-Modellierung für die Konstruktion und Optimierung von Wärmetauschern vielversprechend sein kann und es ermöglicht, viele Konstruktionsoptionen zu testen, ohne physische Prototypen zu bauen.

Autorentext

Dr. Dharamveer Singh, Ph.D. em Engenharia Térmica pela Universidade Tecnológica de Delhi, Delhi, Índia-110042, fiz M.Tech em Engenharia Térmica pela Universidade Técnica de Rajasthan, Kota, Rajasthan, Índia, e B.Tech em Engenharia Mecânica, pela Universidade Tecnológica de Delhi, Delhi, Índia-110042. Tenho Quinze Anos de Experiência de Ensino.