تحلیل پارامتری توزیع دما و کارایی مبادلهکنهای گرمائی سهجریانی با سه ارتباط گرمائی

علاوه بر ارتباط گرمائی با محیط، خواص متغیر جریان‎ها و هدایت گرمائی طولی در دیواره‎ها، کارایی مبادله‎کن‎های گرمائی سه‎جریانی به شدت متاثر از پارامترهای هندسی و طراحی می‎باشد. پارامترهای هندسی، طول و قطر لوله‎های مبادله‎کن و پارامترهای طراحی از قبیل، دمای محیط و دبی هر یک از جریان‎ها می‎باشد. در این مقاله تاثیر پارامترهای هندسی و طراحی بر توزیع دما و کارایی مبادله‎کن‎های سه‎جریانی با سه ارتباط گرمائی، مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات حاکم بر جریان‎ها با در نظر گرفتن ارتباط گرمائی با محیط و خواص متغیر جریان‎ها، استخراج و بر مبنای قانون اول ترمودینامیک و به روش تحلیلی، حل می‎شوند. سرمایش جریان گرم و گرمایش جریان سرد، دو هدف از بکارگیری مبادله‎کن به منظور بررسی کارایی، می‎باشند. تاثیر نفوذ حرارت از محیط، افزایش دمای جریان سرد است، که منجر به افزایش جزئی در پروفیل دمایی گرم می‎شود، که به افزایش کارایی سرد و کاهش کارایی گرم میانجامد. افزایش دمای محیط، موجب تقویت تاثیرات ناشی از نفوذ حرارت از محیط می‎شود. افزایش قطر لوله بیرونی مبدل که در آن جریان سرد در جریان است و در تماس حرارتی با محیط قرار دارد موجب فاصله دمایی جریان گرم و سرد در هر مقطع عمود بر جریان می‎شود و به کاهش هر دو کارایی گرم و سرد می‎انجامد. افزایش دبی جرمی سیال سرد به افزایش کارایی گرم و کاهش کارایی سرد منجر می‎شود. در اثر افزایش دبی جرمی جریان گرم، هر دو کارایی گرم و سرد مبدل افزایش می‎یابد.