تحليل و بهينه ‌يابي يك مبدل حرارتي جهت كاربرد در سامانه خروج دود موتور ديزل

در پژوهش حاضر به تحليل و بهينه‌ يابي يك مبدل حرارتي استفاده شده در سامانه خروج دود موتور ديزل پرداخته شده است. هدف عمده استفاده از اين مبدل، كاهش دماي محصولات احتراق خروجي از موتور مي‌باشد. اين امر با قرار دادن يك مبدل حرارتي در مسير خروجي دود موتور انجام خواهد گرفت. جهت تحليل مساله چند طرح مختلف از انواع مبدل‌هاي حرارتي ارائه گرديده است. مبدل‌هاي حرارتي سه و پنج لوله‌اي با افزايش سطح تماس ميان دود و آب خنك‌كن، دماي دود را تا حد قابل قبولي كاهش مي‌دهند، اما افت فشار ايجاد شده در سمت دود در اين طرح‌ها زياد است. استفاده از پره‌هاي حلقوي و پره‌هاي طولي در مبدل حرارتي در سمت دود، با افزايش سطح تماس ميان جريان دود و آب و افزايش اغتشاش در مسير دود، منجر به افزايش تبادل حرارت مي‌شود. در اين طرح‌ها دماي خروجي مبدل حرارتي بيش از مقدار مجاز ( 350) بوده و افت فشار ايجاد شده در آنها نيز قابل توجه است. پس از بررسي طرح‌هاي پيشنهاد شده جهت كاهش دماي دود، مبدل‌هاي حرارتي پوسته و لوله به‌عنوان طرح‌هاي نهايي اين پژوهش انتخاب شدند. بررسي‌ها نشان داد كه مبدل حرارتي پوسته و لوله قادر به كاهش دماي دود خروجي تا مقدار 309/42 است.