تحلیل عددی تاثیر دیواره بر مشخصه های حرارت حول لوله تخت شده در جریان عرضی هوا

هدف از این مطالعه بررسی اثر دیواره بر مشخصه های انتقال حرارت حول لوله تخت شده در نسبت انسداد ۵/۱ تا ۳۰ و اعداد رینولدز در بازه ۱۰۰ تا ۳۰۰ به صورت عددی می باشد. شبکه تحلیل عددی حاضر بر پایه روش حجم محدود، دو بعدی در مختصات کارتزین و شرایط دائمی انجام شده است. از طرح بالا دست مرتبه دوم برای گسسته سازی جملات جابجایی و الگوریتم سیمپل جهت تصحیح میدان فشار استفاده گردیده است. به منظور بررسی شرط استقلال شبکه محاسباتی از حل، جریان و انتقال حرارت برای سه شبکه مختلف در عدد رینولدز ۳۰۰ برای هر نوع لوله تخت شده بررسی شده است. انتقال حرارت لوله تخت شده شرط استقلال شبکه محاسباتی از حل، جریان و انتقال حرارت برای سه شبکه مختلف در عدد رینولدز ۳۰۰ برای هر نوع لوله تخت شده بررسی شده است. انتقال حرارت لوله تخت شده با کاهش نسبت انسداد از ۳۰ به ۵/۱ برای لوله تخت شده نوع ۱ و ۲ به ترتیب تا ۴۸ و ۴۰ درصد افزایش می یابد. برای مقایسه بهتر ضریب عملکرد حرارتی-هیدرولیکی این لوله ها با لوله دایروی مقایسه شد. عملکرد حرارتی-هیدرولیکی لوله تخت شده نوع ۲ تا ۳ برابر و ضریب عملکرد حرارتی-هیدرولیکی لوله تخت شده نوع ۱ تا ۲/۲ برابر بیشتر از لوله دایروی است. در نتیجه با جایگزین کردن این لوله ها با لوله های دایروی در مبدل ها حرارتی می توان عملکرد حرارتی مبدل ها را افزایش و افت فشار آنها را به طور چشم گیری کاهش داد.

کلیدواژه ها:

لوله غیر دایروی ، نسبت انسداد ، عدد ناسلت ، حل عددی.