بررسی تجربی انتقال حرارت لوله متناوبا تخت در یک مبدل دو لوله ای

امروزه مبحث انتقال حرارت در مبدل ها یکی از مسائل مهم در زمینه سیالات و انتقال حرارت به شمار می رود و محققین بسیاری در این زمینه تلاش زیادی را در بهبود عملکرد و افزایش راندمان انجام داده اند. در این پژوهش، برای اولین بار میزان تغییرات انتقال حرارت و افت فشار مبدل های حرارتی دو لوله ای به علت استفاده از لوله های متناوبا تخت به شیوه ی تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. سطح مقطع مورد نظر در این پژوهش فرم متناوبا تخت با طول گام و میزان تخت شدگی متغیر بوده و سیال پایه ی انتقال حرارت در داخل لوله، روغن انتقال حرارت و در داخل پوسته آب درنظر گرفته شده است. آزمایشات در محدوده ی اعداد رینولدز ۲۰۰ الی ۱۰۰۰ انجام شده و خواص سیال از قبیل دمای ورودی و خروجی روغن در لوله، دمای ورودی و خروجی آب در پوسته و اختلاف فشار در دو سمت لوله اندازه گیری شده اند. نتایج نشان دادند که میزان انتقال حرارت و افت فشار در لوله با سطح مقطع متناوبا تخت با هر طول گام و میزان تخت شدگی نسبت به مقاطع دایروی افزایش می یابد. همچنین با در نظر گرفتن میزان تخت شدگی ثابت برای لوله ها، با افزایش طول گام، مقدار ضریب انتقال حرارت جابهجایی و افت فشار کاهش و با در نظر گرفتن طول گام ثابت، با افزایش میزان تخت شدگی مقدار ضریب انتقال حرارت جابهجایی و افت فشار افزایش می یابند. در ادامه با بررسی نتایج مشخص شد که برای لوله های AF_۱۲_۱ (لوله ی متناوبا تخت با طول گام ۱۲ و تخت شدگی ۱ سانتیمتر) و AF_۲۸_۱ (لوله ی متناوبا تخت با طول گام ۲۸ و تخت شدگی ۱ سانتیمتر) و F_۱۰۰_۱ (لوله ی کاملا تخت با طول تخت شدگی ۱ متر و تخت شدگی ۱ سانتیمتر) و AF_۱۲_۱.۲ (لوله ی متناوبا تخت با طول گام ۱۲ و تخت شدگی ۱,۲ سانتیمتر)، مقدار ضریب انتقال حرارت جابهجایی به ترتیب ۱,۹ ،۱,۸ ، ۱,۳۳ و ۱,۷ برابر و میزان اختلاف فشار به ترتیب ۱,۲۲ ،۱,۲ ،۱,۱ و ۱,۱۸ و ضریب عملکرد به ترتیب ۱,۷۳، ۱,۶۹، ۱,۲۸ و ۱,۶۱ برابر نتایج حاصل برای لوله ی دایروی بوده است.

کلیدواژه ها:

انتقال حرارت ، افت فشار ، مبدل دو لوله ای ، افت فشار ، لوله متناوبا تخت ، ضریب عملکرد