کتاب انتقال حرارت نانوسیال در مبدل حرارتی نشر آذرفر

مبدل حرارتی تجهیزی است که برای انتقال حرارت بهینه از یک محیط به محیط دیگر به کار می‌‌رود. مبدل‌‌های حرارتی، حرارت را بین دو یا چند جریان سیال که درون دستگاه جریان دارند منتقل می‌‌کنند. مبدل‌‌های حرارتی بطور وسیعی در کاربردهای مهندسی مانند صنایع شیمیایی و پتروشیمی، نیروگاه‌‌های برق، صنایع غذایی، مهندسی محیط زیست، بازیافت انرژی، تهویه هوا و سیستم تبرید بکار می‌‌روند. امروزه با توجه به پیشرفت تکنولوژی از جمله در فرآیندهای صنعتی، نیاز به مبدل‌‌هایی با بازده و کارایی بالا بیشتر احساس می‌‌شود‌‌. افزایش سطح انتقال حرارت یکی از روش‌‌های قدیمی در افزایش نرخ انتقال حرارت است. محققان از روش‌‌های گوناگونی برای افزایش کارایی مبدل‌‌های حرارتی استفاده می‌‌کنند تا بتوانند در حجم‌‌های کوچکتری از مبدل‌‌های حرارتی بیشترین مقدار انتقال حرارت را داشته باشند. این روش‌‌ها معمولا به دو گروه عمده فعال و غیر‌‌فعال تقسیم می‌‌شوند. در روش‌‌های فعال از نیرو‌‌های خارجی مانند میدان مغناطیسی یا الکترو‌‌استاتیکی و یا همزن‌‌های مکانیکی و چرخشی برای بر‌‌هم‌‌زدن لایه مرزی و افزایش تلاطم برای بهبود انتقال‌‌حرارت استفاده می‌‌گردد. استفاده از نیروهای خارجی معمولا پر هزینه است و تحت شرایط بحرانی نامناسب می‌‌باشد. روش‌‌های غیر‌‌فعال شامل روش‌‌های اصلاح خواص سیالات، شکل سطح، زبری، افزودنی‌‌های خارجی به سیال برای بهبود انتقال حرارت و یا استفاده از تجهیزات درون لوله‌‌ای برای ایجاد تلاطم جریان می‌‌باشد. روش‌‌های غیر‌‌فعال به دلیل هزینه کمتر، مورد توجه بیشتری قرار دارند. مبدل‌‌های حرارتی به دلیل کاربرد‌‌های متفاوت صنعتی از تنوع بالایی برخوردار است. اصلی‌‌ترین معیار انتخاب مبدل حرارتی مناسب، وابسته به کاربرد مورد نیاز می‌‌باشد. انتخاب مواد مناسب برای مبدل‌‌حرارتی به نوع سیال عبوری و مشخصات دمایی کارکرد و همچنین شرایط محیطی وابسته است. مبدل‌‌های حرارتی بر اساس پیوستگی یا تناوب جریان، فرایند انتقال، نحوه ی ساختمان و مشخصات هندسی آن، درجه حرارت کارکرد، ساز وکار انتقال حرارت، تعداد سیال و آرایش جریان دسته‌‌بندی می‌‌شوند. صنایع بسیاری در طراحی انواع مبدل‌‌‌‌های حرارتی فعالیت دارند و هم‌‌چنین، دروس متعددی در کالج‌‌ها و دانشگاه‌‌ها با نام‌‌های گوناگون در طراحی مبدل‌‌های حرارتی ارائه می‌‌گردد. محاسبات مربوط به مبدل‌‌ها کاری طولانی و گاهی خسته کننده است. مثلاً طراحی یک مبدل برای یک عملیات به خصوص نیاز به حدس‌‌های زیادی دارد که با استفاده از آن‌‌ها و طبق استانداردها می‌‌توان اندازه‌‌های یک مبدل مناسب را پیدا کرد. اما با استفاده از برنامه‌‌‌‌های کامپیوتری تمام این محاسبات توسط کامپیوتر انجام می‌‌شود و طراح برای طراحی تنها باید شرایط عملیاتی و خواص سیالات حاضر در عملیات را وارد کند. نرم افزارهای Aspen B - jacو HTFSاز این موارد هستند. این نرم‌‌افزارها شامل برنامه‌‌هایی می‌‌شوند که توانایی انجام چنین محاسباتی را دارند.... -از متن کتاب-