دراسة عددية لأداء المبادل الحراري الأرضي الهوائي الأفقي لتبريد هواء المباني

Abstract

يهدف هذا العمل لدراسة العوامل المؤثرة لتطوير محاكاة عددية لتدفق الهواء ونقل الحرارة المشترك في نظام حراري أرضي الهدف الرئيسي هو معرفة أداء المبادل الحراري في تكييف درجة الحرارة للهواء. يستخدم برنامح Matlab لحل معادلات نقل الحرارة وتدفق الهواء في أنبوب المبادل. وذلك باللعب على قيم الطول والقطر و سرعة الهواء الداخل، تظهر النتائج التي تم الحصول عليها لأول حالة ( تغيير القطر معا) أن درجة الحرارة الدنيا ( في حالة التبريد) عند مخرج الأنبوب هي27 °C ، وذلك عند سرعة ثابتة 1 متر/ثانية. بالنسبة للتغير في السرعة والقطر معا فإن درجة الحرارة الدنيا التي تم الحصول عليها هي 20 درجة مئوية ، وهي درجة حرارة الأرض. أظهرت النتائج تأثير المعلمات المختلفة على أداء المكثف، بما في ذلك الخصائص الفيزيائية للتربة، ومعدل التدفق ، والخصائص الفيزيائية للانبوب ، وهندسة المبادل . أدت دراسة تأثير المعلمات إلى النتائج التالية: درجة حرارة السائل عند مخرج أنبوب المبادل الحراري أرض-هواء تتناسب مع طول الأنبوب وتتناسب عكسيا مع معدل تدفق السائل في الأنبوب المبادل الحراري أرض-هواء. من حيث الكفاءة الحرارية، فإن البولين كمادة أنبوب امتصاص أفضل من بعض المواد الأخرى التي تم اختبارها (كالفولاذ والبلاستيك المقوى). بالنسبة للتطبيقات ذات درجات الحرارة المتوسطة، يكون الماء أكثر ملاءمة كسائل لنقل الحرارة، بينما يكون الزيت أكثر ملاءمة لتطبيقات درجات الحرارة العالية.