شبیه سازی عددی انتقال حرارت جابه جایی در مبدل های حرارتی دو لوله

مبدل های حرارتی لوله در لوله هم مرکز (مبدل های حرارتی لوله ای) از مهمترین دستگاه های انتقال حرارت می باشند و بیش از هرمبدل حرارتی دیگری در صنعت به کار میروند. برای لوله های هم مرکز ، پارامتر نسبت قطر های دایروی نقش مهمی را در بررسی انتقال حرارت در اینگونه مبدل های حرارتی داراست. در این مقاله نتایج عددی که به ازاء تغییرات نسبت قطرهای دایروی که در محدوده مشخصی بدست آمده است با روابط تجربی مقایسه گردیده است و در ضمن محدوده تغییرات عدد رینولدز، که بر اساس تغییرات قطر هیدرولیکی بدست می آید، بین 4000 تا 30000 در نظر گرفته شده است. در این بررسی برای شبیه سازی مدل لوله در لوله مبدل حرارتی از روش حجم محدود استفاده شده است. در ضمن از معادلات بقای جرم وبقای مومنتوم (معادلات ناویر استوکس)و همچنین معادله انتقال حرارت جابه جایی استفاده کرده ایم. بعلاوه، در شبیه سازی عددی مدل بکار رفته در مقاله حاضر از جریان توربولانس آب مایع استفاده شده است. در این مطالعه، قصد بر این بوده است که عدد نوسلت محاسبه شده با نتایج قبلی و روابط مربوط به آن مقایسه گردد تا نهایتا مناسب ترین رابطه تجربی که پیش بینی های دقیقتری را در یافتن عدد نوسلت انجام می دهد انتخاب گردد. در نهایت اینکه در مقایسه بین نتایج بدست آمده از شبیه سازی عددی با نتایج تجربی، تطابق خوبی بین این دو نتیجه مشاهده گردیده است.

کلیدواژه ها:

انتقال حرارت جا به جایی ، مبدل حرارتی ، شبیه سازی عددی ، نسبت قطر های دایروی ، عدد نوسلت ، عدد رینولدز