Aliran melalui Tabung dengan U-Bend: Dinding Halus vs. Dinding Kasar — Contoh Simulasi
Ringkasan
Penukar panas adalah perangkat yang digunakan untuk menukar panas antara fluida berbeda yang dipisahkan oleh dinding padat untuk mencegah pencampuran. Mereka digunakan dalam berbagai aplikasi pemanasan dan pendinginan seperti pendinginan, kilang minyak, industri proses, pabrik kimia, dan pembangkit listrik. Salah satu jenis penukar panas yang umum adalah penukar panas pipa ganda. Seperti namanya, ada dua pipa konsentris di penukar panas pipa ganda - satu di luar dan satu di dalam. Pipa bagian luar disebut sisi cangkang dan bagian dalam disebut sisi tabung.
Aliran fluida dalam penukar panas pipa ganda umumnya digerakkan oleh tekanan. Sebuah pompa menghasilkan tekanan penggerak yang menguntungkan, dan tekanan ini harus mengatasi kerugian besar dan kecil yang dialami oleh fluida yang mengalir. Terlepas dari parameter seperti diameter pipa, laju aliran massa fluida dan sifat fluida seperti densitas dan viskositas, kehilangan ini juga bergantung pada kekasaran permukaan dinding pipa. Karena kondisi aliran dan lingkungan bersuhu tinggi, biasanya dinding pipa yang halus akan terkorosi seiring waktu dan menjadi kasar. Dalam contoh simulasi ini, kita akan belajar tentang dampak kekasaran dinding pada kerugian besar dan kecil pada aliran sisi tabung melalui penukar panas pipa ganda.
Tujuan
Dalam contoh simulasi ini, kita akan belajar mensimulasikan aliran fluida pada sisi tabung penukar panas pipa ganda. Pipa pada sisi tabung umumnya berbentuk huruf U. Kita akan menggunakan Ansys Fluent untuk mensimulasikan aliran melalui tikungan U tunggal ini dan membandingkan kerugian besar dan kecil antara pipa dengan dinding halus dan kasar. Fluida kerjanya adalah air dan kecepatan alirannya 1,5 m/s.
Persiapan
Unduh file Mesh yang diperlukan untuk menyiapkan simulasi dan file Kasus & Data terkait di sini. Ikuti petunjuk di bawah untuk menyiapkan simulasi ini di Ansys Fluent yang dimulai dengan file Mesh. Jika Anda menghadapi masalah saat menyiapkan atau menjalankan simulasi, lihat file Kasus dan Data awal dan akhir yang sesuai.
Hasil dan Diskusi
Sekarang mari kita lihat dampak kekasaran dinding permukaan pada kerugian besar dan kecil di dalam tabung.