بررسی عددی اثر لوله های تخت شده بیضوی متناوب بر ضریب انتقال حرارت و افت فشار جریان آشفته

این مطالعه یک تحلیل عددی سه بعدی از جریان آشفته و انتقال حرارت در لوله های متناوبا تخت شده با مقاطع بیضوی را ارائه می دهد. پارامترهای پژوهش شامل نسبت منظری بین ۱.۲۳ تا ۲.۸۷، عدد رینولدز بین ۱۰۰۰۰ تا ۵۰۰۰۰، طول گام ثابت و طول ناحیه انتقالی ثابت است. دیواره ها شرایط دمای ثابت داشته و مدل آشفتگی Realizable k-ε برای حل معادلات ناویر-استوکس میانگین گیری شده به زمان به کار رفته است. صحت سنجی عددی و استقلال از شبکه نیز برای دامنه کاری گزارش شده و دقت مدل تایید شده است. نتایج نشان می دهد که افزایش نسبت منظری و عدد رینولدز هر دو باعث افزایش عدد ناسلت میانگین می شوند، اما همزمان ضریب اصطکاک و افت فشار نیز صعودی می گردند. تحلیل عملکرد ترموهیدرولیکی نشان می دهد که افزایش بیش از حد تخت شدگی منجر به رشد قابل توجه افت فشار و کاهش عملکرد کلی می گردد؛ در حالی که نسبت های منظری متوسط توازن بهتری بین بهبود انتقال حرارت و جریمه هیدرولیکی فراهم می کنند.

کلیدواژه ها:

لوله تخت شده بیضوی متناوب ، انتقال حرارت داخلی ، شبیه سازی عددی ، عملکرد ترموهیدرولیکی