بررسی راندمان اگزرژی کندانسور مبدل حرارتی پوسته و لوله بر اساس پارامترهای مختلف طراحی فرایند آن

چکیده مقاله

این مقاله به ارزیابی دمای بهینه مایع سردکننده با در نظر گرفتن اتلاف اگزرژی در یک کندانسور پوسته و لوله که در آن بخار آب در دمای اشباع می باشد ، می پردازد. در ابتدا اتلاف اگزرژی بصورت ریاضی فرموله شد و بصورت تابعی از دماهای کارکرد و دبیهای سرد کننده و بخار بیان گردید. مسئلهی بهینهسازی مذکور بصورت کندانس تمام بخار کندانسور تع ریف صورت گرفت. نتایج بهینهسازی برای 2 دمای کندانس 46 و 54 درجه سانتی گراد برای یک کندانسور صنعتی بدست آمد. (SQP) گردید و حل آن با روش برنامهنویسی درجه دوم متوالی زمانیکه دبی بخار بالادست افزایش پیدا کرد، بهدنبال آن دمای سردکنندهی بهینه و همچنین راندمان اگزرژی کاهش پیدا کرد و همزمان اتلاف اگزرژی افزایش یافت. نتایج برای دمای کندانس بالاتر یعنی 54 درجه سانتی گراد مقدار بیشتری نسبت به دمای کندانس 46 درجه سانتی گراد داشت. به عنوان مثال اگر دمای کندانس از 46 به 54 درجه سانتی گراد تغییر کند، 164/6 کاهش مییابد. kW 172/5 به kW 25 درجه سانتی گراد تغییر میکند. همچنین با در نظر گرفتن دمای 15 درجهی محیط، اتلاف اگزرژی از / 16 به 17 / دمای سردکننده هم از 76 یک رابطه خطی میان راندمان اگزرژی و دمای بیبعد نشان داده شد که این رابطه بصورت نسبت نرخ اختلاف دما بین دمای آب سردکنندهی ورودی و دمای محیط به نرخ اختلاف دما بین دمای کندانس و محیط بیان میشود.