بررسی عددی انتقال حرارت و افت فشار در مبادله کن های حرارتی دو لوله ایی با توربورلاتورهای مارپیچ سوراخ دار

در این تحقیق اثر افزودن توربولاتورهای مارپیچ سوراخ دار در مبادله کن های حرارتی دو لوله ای مورد مطالعه قرار گرفته است. انواع سوراخ ها با قطرهای متفاوت و در مکانهای هندسی مختلف توبولاتور مارپیچ تعبیه شده است. با استفاده از نرم افزارهای محاسباتی مدل سازی و نتایج مورد بررسی قرار گرفته است. طول مبدل 2100mm، قطر لوله خارجی 22mm، قطر داخلی لوله داخلی 8.1mm و قطر خارجی لوله داخلی 9.54mm است. ضخامت توربولاتور مارپیچ 1mm بوده و طول آن نیز 2100mm و ارتفاع آن 7mm است و جنس تورربولاتور از آلومینیوم می باشد. دمای ورودی جریان آب گرم برای لوله داخلی 40°C و دبی در بازه 0.053kg/s تا 0.160kg/s وارد می شود. جریان آب سرد با دبی ثابت 0.03kg/s برای لوله خارجی که به صورت غیرهمسو با جریان گرم و دمای 15°C وارد لوله می شود. دماهای خروجی و افت فشار در حالت اولیه بدون توربولاتور و با توربولاتور مارپیچ سوراخ دار مقایسه شده است. نتایج و بررسی ها نشان می دهد توربولاتورهای مارپیچ با سوراخ 4mm در وسط و شکاف دار باعث کاهش افت فشار به میزان 28% و 22% به ترتیب می شوند و این در حالی است که انتقال حرارت را به میزان نامحسوسی کاهش می دهند.

کلیدواژه ها:

مبادله کن های حرارتی دو لوله ایی ، انتقال حرارت ، افت فشار ، مارپیچ سوراخ دار