بررسی تجربی افزایش انتقال حرارت و افت فشار جریان آرام و رینولدزهای پایین جریان مغشوش در لوله دایروی با سیم پیچ

ویژگیهای انتقال حرارت و افت فشار جریان آرام و مغشوش روغن انتقال حرارت در لوله دایروی با سیم پیچ که در شرایط دمای دیواره ثابت است، در این تحقیق مورد بررسی تجربی قرار گرفته است. آزمایش ها در ناحیه کاملاً توسعه یافته از نظر هیدرودینامیکی و در ناحیه ورودی از نظر حرارتی برای جریان آرام انجام شدند. برای این هدف، ابتدا روغن انتقال حرارت HT-B در لولهای افقی با مقطع دایروی با قطر داخلی 14/5 میلیمتر مورد آزمایش قرار گرفت و سپس سیم پیچهایی با گامها و قطر سیم های مختلف درون لوله جا داده شد و آزمایش ها ادامه یافت. سیم پیچهای مورد آزمایش در این تحقیق از جنس فولاد کربن بودند که در گستره هندسی نسبت گام پیچ به قطر داخلی لوله 2/79 ≤ p / d ≤ و نسبت قطر سیم به قطر داخلی لوله 0/097 ≤ e/d ≤ 0/069 قرار داشتند. اثرات عدد رینولدز و همچنین هندسه سیم پیچها بر انتقال حرارت و ضریب اصطکاک مورد بررسی قرار گرفت. افزایش قابل ملاحظه انتقال حرارت در ناحیه ای که الگوی جریان به دلیل استفاده از سیم پیچ تغییر کرده بود، مشاهده شد . البته افزایش در ضریب انتقال حرارت همراه با افزایش در ضریب اصطکاک و افت فشار مشاهده شد. از همین رو هر دو عامل انتقال حرارت و افت فشار به منظور ارزیابی عملکرد سیم پیچها به طور همزمان مورد بررسی قرار گرفتند. آزمایش ها در محدوده عدد رینولدز ١٠٠ تا ٤٣٠٠ و عدد پرانتل ١٥٠ تا ٤٣٠ انجام گرفت.

کلیدواژه ها:

انتقال حرارت ، افت فشار ، سیم پیچ ، دمای دیواره ثابت