مبدل حرارتی از دستگاه های بسیار مهم در صنایع مختلف می باشد که برای انتقال حرارت از یک محیط به محیط دیگر به کار می روند. انتقال حرارت در مبدل های حرارتی به دلیل کارایی بالا و کاربرد گسترده، به یکی از مهمترین مباحث در علوم حرارت و سیالات تبدیل شده است. در این مقاله به بررسی چگونگی انتقال حرارت در مبدل های حرارتی می پردازیم.
مبدل های حرارتی تقسیم بندی می شوند به دو دسته اصلی: مبدل های حرارتی خارجی و داخلی. مبدل های حرارتی خارجی برای انتقال حرارت بین دو محیط خارج از یک سیستم به کار می روند. به عنوان مثال، یک مبدل حرارتی خارجی برای انتقال حرارت از آب جوشیده در یک کوره به هوا به کار می رود. مبدل های حرارتی داخلی برای انتقال حرارت بین دو محیط داخل یک سیستم به کار می روند. به عنوان مثال، یک مبدل حرارتی داخلی برای انتقال حرارت از گازهای خروجی از یک موتور به آب خنک کننده به کار می رود.
در مبدل های حرارتی، انتقال حرارت از یک محیط به محیط دیگر به چهار روش مختلف صورت می گیرد: رسانش حرارتی، هدایت حرارتی، تابش حرارتی و تبخیر حرارتی.
رسانش حرارتی به انتقال حرارت از یک محیط به محیط دیگر از طریق تردد ذرات ماده می پردازد. این روش از اهمیت بسیاری برای انتقال حرارت در مبدل های حرارتی برخوردار است. در این روش، حرارت از منطقه ی داغ به منطقه ی سرد منتقل می شود. از آنجا که تردد ذرات ماده با سرعت پایینی صورت می گیرد، رسانش حرارتی در مبدل های حرارتی با سرعت پایینی صورت می گیرد.
هدایت حرارتی به انتقال حرارت از یک محیط به محیط دیگر از طریق هدایت و انتقال گرما از طریق اجسام جامد می پردازد. در این روش، حرارت از منطقه ی داغ به منطقه ی سرد انتقال می یابد. هدایت حرارتی در مبدل های حرارتی با سرعت پایینی صورت می گیرد.
تابش حرارتی به انتقال حرارت از یک محیط به محیط دیگر از طریق تابش اشعه ی مادون قرمز می پردازد. در این روش، حرارت از منطقه ی داغ به منطقه ی سرد منتقل می شود. تابش حرارتی در مبدل های حرارتی با سرعت بسیار بالایی صورت می گیرد.
تبخیر حرارتی به انتقال حرارت از یک محیط به محیط دیگر از طریق تبخیر آب و تبدیل آن به بخار می پردازد. در این روش، حرارت از منطقه ی داغ به منطقه ی سرد منتقل می شود. تبخیر حرارتی در مبدل های حرارتی با سرعت بسیار بالایی صورت می گیرد.
نوع روش انتقال حرارت در مبدل های حرارتی به عوامل مختلفی مانند نوع سیالات، دمای سیالات، سرعت سیالات و نوع مبدل حرارتی بستگی دارد. برای انتقال حرارت با کارایی بالا در مبدل های حرارتی، بهینه سازی شرایط برای انتقال حرارت باید در نظر گرفته شود.
در نهایت، مبدل های حرارتی از دستگاه های بسیار مهم و حیاتی در صنایع مختلف می باشند که برای انتقال حرارت از یک محیط به محیط دیگر به کار می روند. انتخاب روش مناسب برای انتقال حرارت در مبدل های حرارتی و بهینه سازی شرایط برای انتقال حرارت، علاوه بر افزایش کارایی، به کاهش هزینه های صنعتی نیز منجر خواهد شد
و شرکت یارا مبدل در این مورد توجه بسیاری در تولید مبدل های حرارتی نیز دارد .