مقدمه ای از طراحی و شبیه سازی مبدل های حرارتی
پوسته و لولهاي، دو لولهاي، چند لولهاي، گيرهمويي، هوا خنک، بازجوشها، لوحهاي، و مبدلهاي با سيال تکسازندي يا چندسازندهي با تغيير فاز (چگالندهها، بخارسازها، تبخير کنندهها)
با نرمافزارهای: Aspen Plus, Aspen HYSYS, Aspen HTFS (Tasc , Hetran, Plate , Acol , Aerotran, Teams)
مبدلهای حرارتی در کلیه صنایع شامل نفت و گاز، پتروشیمی، شیمیایی، نیروگاهی، حمل و نقل هوایی، تهویه مطبوع، خودروسازی، سردسازی، و صنایع گوناگون دیگر کاربرد دارد. امروزه بستههای نرمافزاری گوناگون برای شبیهسازی و طراحی مبدلهای حرارتی در دسترس است. برخی از این نرمافزارها به شکل یکپارچه برای طراحی مبدلهای حرارتی تهیه شده است. بستههای نرمافزاری شبیهسازی و طراحی عملیات واحد نیز دارای زیرمجموعهای برای طراحی مبدلهای حرارتی است. به همراه این بستههای نرمافزاری یا هیچ مثالی ارائه نشده و یا مثالهای اندکی که به همراه برخی از نرمافزارها آمده است، دربرگیرنده و مستند نیست و مرجعی برای مقایسه پاسخها داده نشده است. در چهارچوب آموزش دانشگاهی در شاخههای مهندسی به دلیل آموزش سنتی و نبود بازنگری و روزآمدی در مطالب و شیوه آموزش، جایگاه مناسبی برای آموزش نرمافزارهای مهندسی تجاری دیده نشده است. این کمبود، که شامل فرآیندها و عملیات واحدهای صنعتی نیز میباشد، سدی بزرگ برای ایجاد بستری مناسب است که کارشناسان بتوانند به صورت یکپارچه و هدفمند با این تواناییهای نرمافزاری آشنا شوند.
در چهارچوب آموزش صنعتی نیز کارشناسان یا سازمانهایی تلاش کردهاند که با آموزش حرفهای این نرمافزارها، شکاف میان آموزش نظری دانشگاهی و نیاز کاربردی صنعت را پرکنند. این آموزشها فقط به شرح مثالهای اندکی بسنده کردهاند که مستند و فراگیر نیست و بیشتر به معرفی پنجرههای نرمافزارها پرداختهاند. هدف از تهیه این کتاب، ایجاد یک بانک طراحی مبدلهای حرارتی برای گونههای پوسته و لولهای، دولولهای، چندلولهای، گیرهمویی، هوا-خنک، بازجوشها، لوحهای، و مبدلهای با سیال تک-سازندی یا چند-سازندی با تغییر فاز (چگالندهها، بخارسازها، تبخیرکنندهها)، با ابزارهای نرمافزاری گوناگون میباشد به گونهای که کاربر بتواند به آسانی به طیفی گسترده از مثالهای فراگیرنده انواع مبدلهای حرارتی به شکل زنده در فضای نرمافزارها دسترسی داشته باشد و با اندکی تغییر و بهبود در این مثالها، به آسانی نیاز طراحی خود را برآورده کند.
مبدلهای حرارتی گوناگون به صورت پراکنده در کتابهای دانشگاهی، طراحی صنعتی، هندبوکها، استانداردها، و یا کاتالوگ سازندگان، بر پایه روشهای محاسبه دستی، روابط تجربی، نتایج آزمایشی و مدلسازی نرمافزاری، آمده است، گردآوری، مدلسازی و مستندسازی این مثالها و روزآمد کردن آنها با به کارگیری نرمافزارهای تجاری در دسترس در زمینه طراحی مبدلهای حرارتی انجام شده است. تمامی مثالهای گردآوری شده از این منابع با نرمافزارهای ویژه هر کدام، مدلسازی و طراحی شده و پاسخهای نرمافزاری به پرونده هر مثال پیوست شده و هر مثال به همراه پروندههای زنده مدلسازی نرمافزاری به صورت پوشهای جداگانه در CD پیوست کتاب آمده است. از بازگویی روشهای نظری و فرمولها، با انگیزه حفظ سادگی و نبود نیاز، پرهیز شده است. در صورت نیاز، کاربر میتواند به مراجع پیوست مراجعه کند.
این مجموعه دسترسی آسان، یکجا، و با اطمینان را برای دانشجویان، مدرسان، کارشناسان، پژوهشگران، طراحان و سازندگان مبدلهای حرارتی گوناگون فراهم میسازد و بستری مناسب برای مقایسه دقت و سازگاری روشهای گوناگون طراحی انواع مبدلهای حرارتی است.
فهرست مطالب کتاب طراحی و شبیه سازی مبدل های حرارتی
فصل اول: مبدلهاي حرارتي پوسته و لولهاي
- 1.1. مثال e2_5_1_wolverine، طراحي مقدماتي مبدل حرارتي پوسته و لولهاي
- 2.1. مثال e2_6_1_wolverine، شمار لوله براي مبدل حرارتي پوسته و لولهاي
- 3.1. مثال e2_7_1_wolverine، طراحي خنککن هوا پس از کمپرسور
- 4.1. مثال e2_7_2_wolverine، طراحي مبدل حرارتي پوسته و لولهاي براي گرمايش نفت خام با بازيافت گرماي گازوييل
- 5.1. مثال e3_1_hedh، طراحي مبدل حرارتي پوسته و لولهاي براي خنک کردن گازهاي بازچرخشي
- 6.1. مثال e3_1_shah، محاسبه دماي خروجي، ضريب انتقال حرارت کلي، و تفاوت دماي ميانگين لگاريتمي
- 7.1. مثال e3_2_serth، محاسبه تعداد پوسته سري براي مبدل حرارتي پوسته و لولهاي 1-2
- 8.1. مثال e3_2_shah، مقايسه کارکرد مبدل با آرايش جريان همسو و ناهمسو
- 9.1. مثال e3_3_9_hedh، روند ارزيابي کارکرد يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي (نرخسنجي)
- 10.1. مثال e3_4_1_wolverine، طراحي چگالنده پوسته و لولهاي براي چگالش بخار تک-سازندي
- 11.1. مثال e3_4_2_wolverine، طراحي چگالنده پوسته و لولهاي براي چگالش مخلوط بخارهاي چند-سازندي
- 12.1. مثال e3_4_serth، طراحي مقدماتي مبدل حرارتي پوسته و لولهاي
- 13.1. مثال e3_5_serth، روند نرخسنجي يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي موجود
- 14.1. مثال e3_5_shah، مقايسه کارکرد چيدمانهاي گوناگون سري و موازي براي دو مبدل حرارتي پوسته و لولهاي
- 15.1. مثال e3_6_serth، شبيهسازي يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي موجود براي به دست آوردن دماي خروجي
- 16.1. مثال e3_6_shah، کاربرد مدل ميانبر براي محاسبه سطح حرارتي لازم براي يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي
- 17.1. مثال e5_1_serth، روند طراحي کامل براي يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي
- 18.1. مثال e5_2_serth، طراحي کامل يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي با کاربرد مدلهاي ميانبر، نرخسنجي، و شبيهسازي
- 19.1. مثال e7_1_kakac_Liu، محاسبه ضريب انتقال حرارت چگالشي روي سطح بيروني لولههاي افقي
- 20.1. مثال e7_2_cao، محاسبه تعداد پوسته سري براي مبدل حرارتي پوسته و لولهاي 2ـ1
- 21.1. مثال e7_3_kakac_liu، محاسبه ضريب انتقال حرارت چگالشي روي سطح بيروني يک دسته-لوله افقي
- 22.1. مثال e7_3_kern، نرخسنجي يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي براي خنک کردن نفت سفيد با نفت خام
- 23.1. مثال e7_4_kern، نرخسنجي يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي براي يک فرآيند مشخص
- 24.1. مثال e7_21_chopey، محاسبه تفاوت دماي ميانگين لگاريتمي براي مبدل با آرايشهاي گوناگون
- 25.1. مثال e7_22_chopey، محاسبه ضريب انتقال حرارت کلي براي يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي با شبيهسازي
- 26.1. مثال e7_23_chopey، محاسبه دماهاي خروجي براي يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي با شبيهسازي
- 27.1. مثال e7_24_chopey، محاسبه دماهاي خروجي براي يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي 1-2 با شبيهسازي
- 28.1. مثال e7_25_chopey، محاسبه ضريب انتقال حرارت چگالشي روي سطح دروني لولههاي عمودي
- 29.1. مثال e7_35_chopey، محاسبه ضريب انتقال حرارت جابهجایی روي لولههاي پرهدار
- 30.1. مثال e7_42_chopey، نرخسنجي و شبيهسازي يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي به صورت چگالنه و سردساز
- 31.1. مثال e8_1_kern، نرخسنجي و شبيهسازي يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي براي خنک کردن نفت
- 32.1. مثال e8_2_kern، نرخسنجي و شبيهسازي يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي براي گرمايش استون با اسيد استيک
- 33.1. مثال e9_1_kern، نرخسنجي و شبيهسازي يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي براي خنک کردن آمونياک خروجي کمپرسور
- 34.1. مثال e9_4_shah، شبيهسازي يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي براي يک فرآيند مشخص
- 35.1. مثال e9_15_backhurst، طراحي مقدماتي و کامل يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي براي چگالش بخار نرمال هگزان
- 36.1. مثال e9_16_backhurst، طراحي مقدماتي و کامل يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي براي چگالش بخار نرمال پنتان
- 37.1. مثال e9_19_backhurst، طراحي مقدماتي و کامل يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي براي چگالش بخار نرمال بوتان
- 38.1. مثال e9_26_backhurst، طراحي مقدماتي و کامل يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي براي چگالش بخار ايزوبوتان
- 39.1. مثال e9_52_backhurst، طراحي مقدماتي و کامل يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي براي چگالش بخار بنزن
- 40.1. مثال e10_2_cao، نرخسنجي و مقايسه کارکرد مبدلهاي حرارتي پوسته و لولهاي افقي و عمودي براي چگالش بخار استون
- 41.1. مثال e10_3_cao، طراحي و نرخسنجي يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي براي چگالش بخار پروپان
- 42.1. مثال e10_7_ludwig3، محاسبه تفاوت دماي ميانگين لگاريتمي و ضريب تصحيح آن براي مبدل با آرايش ناهمسو و 1-2
- 43.1. مثال e10_9_ludwig3، طراحي کامل يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي براي خنک کردن مواد کف برج تقطير
- 44.1. مثال e10_10_ludwig3، نرخسنجي و شبيهسازي يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي براي چگالش کامل بخار آمونياک
- 45.1. مثال e10_12_ludwig3، نرخسنجي و شبيهسازي يک مبدل حرارتي پيش گرمکن خوراک برج تقطير
- 46.1. مثال e11_1_kakac_liu، طراحي و نرخسنجي يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي به صورت چگالنده نيروگاه بخار
- 47.1. مثال e11_1_kern، نرخسنجي، شبيهسازي، و طراحي يک مبدل حرارتي پيش گرمکن نفت خام
- 48.1. مثال e11_2_kern، نرخسنجي و شبيهسازي يک مبدل حرارتي براي گرمايش نفت پرمايه با نفت كممايه خروجي برج تقطير
- 49.1. مثال e11_3_kern، طراحي مقدماتي و کامل يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي براي خنک کردن محلول سود سوزآور
- 50.1. مثال e11_4_kern، طراحي مقدماتي و کامل يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي براي گرمايش الکل اتيليک
- 51.1. مثال e11_5_kern، طراحي مقدماتي و کامل يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي براي خنک کردن گازهاي خروجي دودکش
- 52.1. مثال e11_6_serth، طراحي يک چگالنده پوسته و لولهاي براي چگالش مخلوط بخارهاي نرمال بوتان و نرمال پنتان
- 53.1. مثال e11_7_serth، طراحي يک چگالنده با لولههاي پرهدار براي چگالش مخلوط بخارهاي نرمال بوتان و نرمال پنتان
- 54.1. مثال e11_12_2_kakac، طراحي و نرخسنجي يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي به صورت چگالنده نيروگاه بخار
- 55.1. مثال e12_1_kern، طراحي مقدماتي و کامل يک چگالنده افقي براي چگالش بخار نرمال پروپانول
- 56.1. مثال e12_2_kern، طراحي مقدماتي و کامل يک چگالنده عمودي براي چگالش بخار نرمال پروپانول
- 57.1. مثال e12_6_kern، نرخسنجي و شبيهسازي يک چگالنده عمودي براي چگالش بخار دي سولفيد کربن
- 58.1. مثال e15_2_kern، نرخسنجي يک تبخيرکننده (بازجوش) براي تبخير (جوشش) نرمال بوتان مايع
- 59.1. مثال e15_6_chopey، کاربرد مدل ميانبر براي برآورد سطح تبادل حرارتي لازم براي يک چگالنده
- 60.1. مثال e16_4_kern، نرخسنجي و شبيهسازي يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي داراي پرههاي طولي
- 61.1. راهبردهاي طراحي مبدلهاي حرارتي پوسته و لولهاي
فصل دوم: مبدلهاي حرارتي دولولهاي
- 1.2. مثال e3_1_serth، نرخسنجي و اندازهزني يک مبدل حرارتي دولولهاي
- 2.2. مثال e3_3_serth، نرخسنجي و اندازهزني يک مبدل حرارتي دولولهاي گيرهمويي
- 3.2. مثال e3_4_hewitt، مقايسه کارکرد مبدل حرارتي دولولهاي با آرايش جريان همسو و ناهمسو
- 4.2. مثال e4_1_serth، نرخسنجي و اندازهزني يک مبدل حرارتي دولولهاي گيرهمويي
- 5.2. مثال e4_3_serth، نرخسنجي و اندازهزني يک مبدل حرارتي دولولهاي گيرهمويي
- 6.2. مثال e5_1_hewitt، نرخسنجي و اندازهزني يک مبدل حرارتي دولولهاي
- 7.2. مثال e5_1_kern، مقايسه کارکرد مبدل حرارتي دولولهاي با آرايش جريان همسو و ناهمسو
- 8.2. مثال e5_2_cao، کاربرد مدل ميانبر براي برآورد سطح تبادل حرارتي لازم براي يک مبدل حرارتي دولولهاي
- 9.2. مثال e5_2_hewitt، شبيهسازي يک مبدل حرارتي دولولهاي براي به دست آوردن دماهاي خروجي و نرخ تبادل حرارت
- 10.2. مثال e5_2_kern، کاربرد مدل ميانبر براي محاسبه تفاوت دماي ميانگين لگاريتمي براي آرايش جريان ناهمسو و همسو
- 11.2. مثال e5_3_kern، کاربرد مدل ميانبر براي محاسبه تفاوت دماي ميانگين لگاريتمي براي آرايش جريان ناهمسو
- 12.2. مثال e5_4_hewitt، نرخسنجي و اندازهزني يک مبدل حرارتي دولولهاي داراي پرههاي طولي
- 13.2. مثال e5_4_kern، کاربرد مدل ميانبر براي محاسبه تفاوت دماي ميانگين لگاريتمي براي چگالش يا تبخير در يک سمت
- 14.2. مثال e6_1_kakac_liu، نرخسنجي و اندازهزني يک مبدل حرارتي دولولهاي گيرهمويي
- 15.2. مثال e6_1_kern، نرخسنجي و اندازهزني يک مبدل حرارتي دولولهاي گيرهمويي
- 16.2. مثال e6_2_kakac_liu، طراحي کامل يک مبدل حرارتي دولولهاي براي خنک کردن روغن موتور
- 17.2. مثال e6_3_kern، نرخسنجي و اندازهزني يک مبدل حرارتي دولولهاي گيرهمويي
- 18.2. مثال e7_1_cao، کاربرد مدل ميانبر براي محاسبه تفاوت دماي ميانگين لگاريتمي با آرايش جريان ناهمسو و همسو
- 19.2. مثال e7_33_chopey، نرخسنجي و شبيهسازي يک چگالنده بخار دولولهاي
- 20.2. مثال e7_34_chopey، نرخسنجي و شبيهسازي يک چگالنده بخار دولولهاي با لوله داراي پرههاي طولي
- 21.2. مثال e12_2_mccabe، محاسبه ضرايب انتقال حرارت جابهجایی براي يک مبدل حرارتي دولولهاي
- 22.2. مثال e16_2_kern، نرخسنجي و شبيهسازي يک چگالنده بخار دولولهاي با لوله داراي پرههاي طولي
- 23.2. مثال e16_3_kern، نرخسنجي و اندازهزني يک خنککن گازوييل دولولهاي با لوله داراي پرههاي طولي
- 24.2. راهبردهاي طراحي حرارتي و هيدروديناميکي مبدلهاي دولولهاي، چندلولهاي و گيرهمويي
فصل سوم: مبدلهاي حرارتي هوا-خنک
- 1.3. مثال e3_3_shah، طراحي و شبيهسازي يک رادياتور خودرو
- 2.3. مثال e8_2_cao، طراحي و شبيهسازي يک مبدل حرارتي هوا-خنک براي خنک کردن گازوييل
- 3.3. مثال e9_1_hewitt، شبيهسازي يک مبدل حرارتي هوا-خنک براي محاسبه دماهاي خروجي
- 4.3. راهبردهاي طراحي حرارتي و هيدروديناميکي مبدلهاي هوا-خنک
فصل چهارم: طراحي بازجوشها
- 1.4. مثال e10_2_serth، طراحي، نرخسنجي، و شبيهسازي يک بازجوش از گونه کتري براي بازجوشش مواد کف برج تقطير
- 2.4. مثال e10_18_ludwig3، طراحي و نرخسنجي يک بازجوش از گونه کتري براي بازجوشش تتراکلريد کربن
- 3.4. راهبردهاي طراحي بازجوشها
فصل پنجم: طراحي مبدلهاي حرارتي لوحهاي
- 1.5. مثال e8_1_hewitt، بررسي کارکرد يک مبدل حرارتي لوحهاي با افزايش شمار لوحهها
- 2.5. مثال e8_2_hewitt، بررسي کارکرد يک مبدل حرارتي لوحهاي با افزايش شمار گذرها
- 3.5. مثال e9_1_cao، نرخسنجي و شبيهسازي يک مبدل حرارتي لوحهاي براي خنک کردن الکل اتيليک
- 4.5. مثال e10_1_kakac_liu، نرخسنجي و شبيهسازي يک مبدل حرارتي لوحهاي آب به آب
- 5.5. مبدلهاي حرارتي لوحهاي
فصل ششم: مبدلهاي حرارتي با تبخير يا تقطير چندسازندي
- 1.6. مثال e9_2_kern، رطوبتزدايي از هواي مرطوب به روش فشردهسازي و سردسازي و جداسازي آني در چند مرحله
- 2.6. مثال e9_3_kern، محاسبه نقطه شبنم هواي مرطوب پس از فرآيند فشردهسازي
- 3.6. مثال e13_1_kern، محاسبه دما و ترکيب مولي فازهاي بخار و مايع در نقاط شبنم و حباب براي مخلوط سيالات نفتي
- 4.6. مثال e13_2_kern، محاسبه دما و ترکيب مولي فازهاي بخار و مايع در نقاط شبنم و حباب براي مخلوط سيالات نفتي
- 5.6. مثال e13_3_kern، اندازهزني چگالنده براي چگالش مخلوط بخارهاي چند-سازندي سيالات نفتي
- 6.6. مثال e15_3_hewitt، محاسبه تبخير آني ناشي از افت فشار آني و جداسازي فازهاي مايع و بخار به کمک جداساز آني
- 7.6. مثال e15_4_hewitt، تبخير آني چندمرحلهاي و جداسازي فازهاي مايع و بخار به کمک جداساز آني
- 8.6. مثال e16_8_hewitt، به دست آوردن نمودار تعادل فازي بخار-مايع براي مخلوط بخارهاي سيالات نفتي
- 9.6. مثال e16_12_hewitt، به دست آوردن نمودار چگالش براي مخلوط بخارهاي سيالات نفتي
فصل هفتم: طراحي مکانيکي مبدلهاي حرارتي
- 1.7. مثال e4_3_6_hedh، طراحي مکانيکي کامل براي يک مبدل حرارتي پوسته و لولهاي
- 2.7. راهبردهاي طراحي مکانيکي مبدلهاي حرارتي
دیدگاهها0
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.