بررسی انتقال حرارت در مبدل حرارتی دو لوله ای جریان همسو

تحقیقات نشان داده است که ضر یب انتقال حرارت جابجائ ی در مبدل حرارتی دو لوله ا ی از آنچه که رواب ط استاندارد برا ی لوله مستق یم و نرم پیش بینی م ی کنند، ب یشتر است . همچن ین تمام ی این روابط توز ی ع درجه حرارت را در حالت یک بعدی محاسبه م ی نمایند . وجود اندک ی خطا در محاسبه ضریب انتقال حرارت جابجائ ی هز ینه استفاده از مبدل حرارت ی را بشدت افزایش می دهد . با توجه به افزایش ملاحظات اقتصادی در طراحی و ارائه روشهای نو ین در علم محاسبات ر یاضی، ارائه روابط تحل یل ی مناسب امری ضرور ی م ی باشد . در مقاله حاضر جر یان یکفاز در مبدل حرارتی لوله ای جر یان همسو مورد تحل یل قرار م ی گ یرد . به ا ین منظور ابتدا معادلات انرژی و شرای ط مرزی برای دو سیال سرد و گرم با توجه به فرض یات و فیزیک مسئله، بدست آورده م ی شوند . نتیجه دستگاه معادلات ی م ی باشد که به دستگاه معادلات استورم - لیوویل موس وم است، این دستگاه متشکل از دو معادله دیفرانسیل جز ئی به همراه شرایط مرزی هم بسته می باشد . دستگاه معادلات فوق تنها به روش عددی حل شده است و این مقاله اصالتاً به حل تحلیلی آن می پردازد . از حل تحلیل ی دستگاه معادلات فوق ، عبارتهای تحلیلی برای پیش بینی توزیع در جه حرارت در حالت دو بعد ی و ضریب انتقال گرمای جابجائ ی در لوله ها ی مبدل حرارتی ، به دست می آید . مقایسه نتایج نشان از نز دیکی بیشتر روابط تحلیلی به نتایج تجربی، نسبت به روابط استاندار موجود دارد

کلیدواژه ها:

مبدل حرارتی دو لوله ا ی ، جری ان همسو ، حل تحلیلی ، ضریب انتقال حرارت جابجائی ، توزیع دمای دوبعدی