تعیین گام بهینه فین در سیستم گرمایش مخازن ذخیره سوخت مایع

سوخت های سنگین مانند مازوت در مخازن عمودی و در محوطه مراکز پر مصرف صنعتی همچون نیروگاه ها و پالایشگاه ها ذخیره می شوند. ویسکوزیته سوخت مایع در فصل سرد سال بشدت افزایش یافته و سیال به حالت نیمه جامد تبدیل می شود. به منظور هدایت سوخت از مخزن به محل مصرف، سوخت توسط هیترهای با لوله های فین دار تعبیه شده در کف مخزن گرم و بدین طریق به سیال جاری و قابل انتقال تبدیل می شود. تعیین ضریب انتقال حرارت مجموعه فین و لوله و گام بهینه فین ها در طراحی هیترها از اهمیت بالایی برخوردار است. بدلیل هندسه پیچیده مجموعه مورد بحث، فرمول های تحلیلی و تجربی موجود از دقت بالایی برخوردار نیستند. در طراحی های رایج، مجموعه لوله و فین های گرمکن های کف مخزن به روش تقریبی، به صورت تلفیقی از لوله های بدون فین و دیواره های موازی در نظر گرفته می شوند و ضریب انتقال حرارت مجموعه با متوسط گیری این دو تعیین می شود. در مقاله حاضر مجموعه ای از فین ها با کمک دینامیک سیالات محاسباتی شبیه سازی و ضرایب انتقال حرارت در حالت جابجایی طبیعی با دقت بالایی بدست آمده است. این ضرایب با نتایج بدست آمده از روش های رایج تقریبی مقایسه شده است. در نهایت فاصله بهینه فین ها که پارامتر تعیین کننده طراحی گرمکن مخازن است برای یک نمونه، تعیین شده است.