ما هي أفضل مجموعات التدفق التي ستوفر أفضل تبادل للحرارة حسب اعتقادك؟

أسخن من - أبرد من

إذا وضعنا كأس داخل الثلاجة فإن حرارته تختلف عنه خارجها وستدرك ذلك مجرد لمس الكأس في الحالتين، كذلك لو وضعنا قالب من الثلج داخل إناء فيه ماء ساخن سيذوب الثلج ويبرد الماء هذا يعني أن الحرارة انتقلت من جسم إلى آخر (التدفق الحراري)، هذا ينطبق على حرارة الشمس ونار الحطب أو الموقد كلها مصادر تقليدية للحرارة ، 
وهو ما يسمى بالتبادل الحراري أي انتقال الحرارة من الجسم الأكثر سخونة إلى الجسم الأقل برودة. 

لكن لماذا نلجأ لنقل الحرارة؟ 

هناك عدة أسباب منها : 

المبادلات الحرارية

 الجهاز الذي ينقل الحرارة من سائل أو غاز إلى آخر ومن الأمثلة الشائعة على استخدام المبادلات الحرارية نظام التدفئة أو التبريد. 

سأعرض الأنواع الثلاثة للمبادلات الحرارية :

تكوين التدفق

إن المبادلات الحرارية على اختلاف أنواعها وتصاميمها تخضع للقوانين الحرارية الأساسية في الديناميكا  الحرارية، لذلك عند تصميم المبادلات الحرارية يجب مراعاة خصائص هامة 

يهمنا في هذه الإجابة البحث في تكوين التدفق أو ترتيب  التدفق والمقصود هنا اتجاه حركة السوائل مع بعضها البعض داخل المبادلات الحرارية،  
وتقسم مجموعات التدفق الحراري إلى :

المبادلات الحرارية لتدفق التيار العكسي

صُمم هذا النوع من المبادلات لتتحرك السوائل داخلها بشكل معاكس، بمعنى آخر أن تتحرك السوائل متوازية ولكن في اتجاهين متعاكسين مع بعضها البعض، 
حيث تسمح بأكبر قدر من انتقال الحرارة بين هذه السوائل وبالتالي تغيير أكبر في درجة الحرارة، 
لذا هذا الترتيب من التدفق يُظهر أعلى الكفاءات من مجموعات التدفق الأخرى، 
أما المتوازي فتتدفق التيارات بالتوازي مع بعضها البعض وفي نفس الإتجاه لذا يُعطي أقل كفاءة، 
و المبادلات الحرارية ذات التدفق المتقاطع هي وسيطة في الكفاءة بين مبادلات التدفق المتوازي والتدفق المعاكس حيث أن التيارات تتدفق في زوايا عامودية مع بعضها البعض . 

 ___________