مهدی محسنی - استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی قم، قم
حمیدرضا بهرامی - استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی قم، قم

با توجه به روند رو به افزایش استفاده از ماده متخلخل به عنوان یک روش افزایش انتقال حرارت در ده ه های اخیر، در این پژوهش ، این موضوع در یک لوله مارپیچ مورد بررسی و نتایج آن با نتایج بدست آمده برای لوله مستقیم مقایسه گردیده است . با توجه به ماهیت مساله ، جریان سیال به صورت آرام و در حالت پایا در نظر گرفته شده است . شبیه سازی عددی به صورت سه بعدی و در اعداد رینولدز مختلف انجام شده است . همچنین نتایج عددی برای دو حالت با و بدون استفاده از ماده متخلخل بدست آمده است . نتایج نشان می دهد که برای هر دو حالت لوله مستقیم و کویل مارپیچ استفاده از ماده متخلخل منجر به افزایش قابل توجه انتقال حرارت و افت فشار می گردد اما تاثیر به کارگیری ماده متخلخل برای لوله مستقیم بیشتر از کویل مارپیچ است . بیشینه افزایش راندمان حرارتی سیستم (نسبت افزایش انتقال حرارت به افزایش افت فشار) برای لوله مستقیم حدود ۴ و برای کویل مارپیچ حدود ۲ است که در هر دو حالت با افزایش عدد رینولدز این مقادیر کاهش می یابند.

لوله مارپیچ ، لوله مستقیم ، ماده متخلخل ، راندمان حرارتی ، شبیه سازی عددی