مدلسازی عددی گردابه سازهای تیغه ای شکل حلقوی درون لوله و بررسی اثرات آن بر عملکرد مبدل حرارتی

در تحقیق حاضر عملکرد یک لوله مبدل حرارتی همراه با گردابه سازهای تیغه ای شکل حلقوی به روش شبیه سازی عددی با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت مطالعه شده است. در این لوله از سه گام حلقه ۶۴، ۹۲/۵ و ۱۶۷/۵ میلی متر و سه زاویه تیغه ۱۵، ۳۰ و ۴۵ درجه استفاده شده است. نرخ انتقال حرارت و افت فشار به سبب بکارگیری گردابه سازها از طریق بررسی عدد ناسلت و ضریب اصطکاک مورد مطالعه قرار گرفت. استفاده از گردابه سازهای تیغه ای شکل حلقوی سبب افزایش عدد ناسلت و ضریب اصطکاک نسبت به لوله عادی به ترتیب از ۵۲/۴ تا ۶۲/۳ درصد و از ۱۳۹/۸ تا ۴۹۵/۷ درصد شدند. بیشترین افزایش در عدد ناسلت و ضریب اصطکاک در لوله همراه با گردابه ساز به ترتیب مربوط به گام ۶۴ میلی متر با زاویه تیغه ۴۵ درجه و گام ۱۶۷/۵ میلی متر با زاویه تیغه ۱۵ درجه بود. همچنین بیشترین افزایش عملکرد حرارتی در لوله مبدل حرارتی همراه با گردابه ساز مربوط به عدد رینولدز حداقل و برای گام حلقه ۱۶۷/۵ میلی متر با زاویه تیغه ۴۵ درجه بود.

کلیدواژه ها:

مبدل حرارتی ، گردابه ساز ، شبیه سازی عددی ، عملکرد حرارتی ، انتقال حرارت