MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC LƯU CHẤT TRONG THIẾT BỊ TRUYỀN NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG: MÔ HÌNH HÓA VÀ KIỂM CHỨNG THỰC NGHIỆM

Tóm tắt

Các loại thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống, thiết bị vỏ ống, và tấm bản là những thiết bị trao đổi nhiệt phổ biến. Nó được sử dụng trong nhiều quá trình trong thực phẩm như là thanh trùng, tiệt trùng, làm nguội, v.v. Bài viết này trình bày mô hình động học lưu chất (Computational Fluid Dynamics - CFD) của một thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống lồng ống. Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) được sử dụng để phân tích tính chất của các lưu chất trong thiết bị truyền nhiệt. Mô hình này kết hợp giải đồng thời hai phương trình vi phân chính của quá trình truyền vận cho dòng chảy và năng lượng ở trạng thái ổn định. Phương trình k-epsilon cho dòng chảy rối và phương trình truyền năng lượng cho quá trình truyền nhiệt. Kết quả mô phỏng và thực nghiệm cho thấy rằng giá trị tính toán được từ mô hình và thực nghiệm khá giống nhau đối với dòng chảy phía ống. Tuy nhiên, đối với dòng chảy phía vỏ, số liệu thực nghiệm thấp hơn nhiều so với số liệu tính toán từ mô hình do sự mất mát nhiệt từ ra ngoài thành thiết bị, một yếu tố chưa được đưa vào trong mô hình hiện tại.