بررسی اثر زاویه و طول مولد های گردابه با ساختار سینوسی بر عملکرد مبدل های حرارتی فشرده

استفاده روزافزون از مبدل های حرارتی فشرده که هم از وزن کمتری برخوردار بوده و هم فضای کوچک تری را به نسبت مبدل های بزرگ اشغال می کنند، سبب این موضوع شده است که مطالعه بر روی این گونه مبدل ها بیش ازپیش نیاز باشد. در این مقاله، هدف بررسی چند مدل پیشنهادی از این نوع مبدل ها با حضور مولدهای گردابه در هندسه های مختلف، از نظر نرخ انتقال حرارت و افت فشار است. برای دستیابی به این اهداف، مولدهای گردابه با ضابطه موج های سینوسی طراحی شده اند و تحت چند زاویه حمله و طول های مختلف مورد بررسی قرار گرفته اند تا تاثیرات این پارامترهای هندسی مختلف بر روی نرخ انتقال حرارت از لوله ها و افت فشار در طول مبدل مشخص شود. در مسئله موردنظر، هوای گرم با دمای ثابت ۳۵۰ کلوین در داخل لوله ها و هوای سرد با دمای ۳۰۰ کلوین در پوسته مبدل حرارتی در جریان هستند. این مسئله در حالت پایا و به صورت دوبعدی در جریان آرام سیال (اعداد رینولدز بین ۴۰۰ تا ۱۰۰۰)، با استفاده از روش المان محدود گسسته سازی شده و در نرم افزار تجاری انسیس فلوئنت مورد بررسی قرار گرفته است. طبق نتایج بدست آمده، مولدهای گردابه سینوسی در زاویه حمله ۲۰ درجه و طول ۶ میلیمتری مناسب-ترین میزان انتقال حرارت و افت فشار را در میان حالات مورد بررسی به خود اختصاص دادند.

کلیدواژه ها:

نرخ انتقال حرارت ، مبدل های حرارتی فشرده ، مولدهای گردابه سینوسی ، ضریب لاندن