تحلیل اگزرژی تاثیر انواع مختلف زائده های تولید گردابه روی عملکرد مبدل های حرارتی پره لوله ای آب- هوا

در این مقاله تاثیر سه نوع مختلف زائده تولید گردابه (VG)، شامل زائده های: چهار وجهی گوه ای شکل؛ مستطیلی بلوکی شکل؛ مثلثی باله ای شکل، روی یک مبدل حرارتی پره لوله ای و با استفاده از تحلیل اگزرژی و به صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. در این آزمایش برای به جریان در آوردن هوا در محدوده ی دبی بینkg/s 054/0 تا kg/s 069/0 از روی مبدل حرارت پره لوله ای، از یک سیستم تونل باد استفاده شده است. آب گرم نیز با دبی ثابت lit/h 240 و محدوده ی تغییرات دمای ورودی بین 317 تا 341 درجه کلوین (44 تا 68 درجه سانتیگراد) و در حالت پایا درون لوله ها به گردش در می آید. این آزمایش برای چهار حالت مختلف شامل حالتی که مبدل حرارتی بدون زائده است و نیز حالتهایی که انواع مختلف VGها روی پره های مبدل حرارت نصب شده اند انجام شده است. نتایج نشان میدهد که استفاده از این زائده ها نسبت بازگشت ناپذیری سمت هوا به نرخ انتقال حرارت (ASIHR) را کاهش می دهد که این کاهش در مورد VGهای بلوکی شکل بیشتر از دو نوع دیگر آزمایش شده است. دلیل این موضوع می تواند کاهش بازگشت ناپذیری سمت هوا به دلیل کاهش اختلاف دمای میانگین بین آب و هوای مبدل حرارتی و در عین حال بهبود شرایط انتقال حرارت باشد. برای آشکار شدن تاثیرات انواع زائده ها روی عملکرد مبدل حرارتی براساس کاهش ASIHR، از کمیت جدید دیگری به نام کارآیی زائده تولید گردابه (PVG)، استفاده شده است. نتایج نشان میدهد که مقادیر PVG در محدوده ی کمتر از 5 درصد برای VGهای گوه ای شکل تا بیش از 35 درصد برای زائده های بلوکی شکل است که نشان دهنده ی تاثیر مثبت انواع زائده ها به خصوص زائده های بلوکی شکل روی عملکرد مبدل حرارتی است.

کلیدواژه ها:

بازگشت ناپذیری ، اگزرژی ، مبدل حرارتی ، VG ، کارآیی ، انتقال حرارت