تاثیر استفاده از شیار مارپیچی محیطی بر عملکرد حرارتی مبدل حرارتی دو لوله ای: مطالعه تجربی

در این بررسی تجربی به منظور شناخت بهتر تاثیر هندسه لوله داخلی بر عملکرد حرارتی مبدل حرارتی دو لولهای، شیار چرخشی بر روی لوله داخلی ایجاد شده است. ضریب کلی انتقال حرارت ، اثر بخشی و تعداد واحد هایانتقال (NTU) به عنوان ویژگی های مهم در تحلیل عملکرد مبدل حرارتی مورد ارزیابی قرار گرفته اند. شیارهایچرخشی ایجاد شده به چند طریق سبب بهبود پارامترهای حرارتی می گردند، این شیارها باعث شکل گیریجریان های ثانویه در سمت پوسته می گردند، وجود این جریان های چرخشی ثانویه سبب کاهش ضخامت لایه مرزیحرارتی شده و در نتیجه بهبود عملکرد مبدل حرارتی را درپی دارد. همچنین وجود شیار ها سبب افزایش سطحتوربولانسی و اختلاط بهتر جریان سیال و در نتیجه بهبود انتقال حرارت می گردد. روش مورد استفاده باعث شدهکه تعداد واحد های انتقال حرارت (NTU) افزایش یابد، این عامل سبب می شود که مبدل حرارتی با ابعاد حاضربتواند حرارت بیشتری را بین دو جریان سیال انتقال دهد از این رو استفاده از شیار های چرخشی می تواند بهعنوان روشی برای فشرده کردن ابعاد مبدل حرارتی مورد استفاده قرار گیرد. نتایج نشان می دهد که با کاهشگام یعنی هر قدر زاویه دوران شیار از راستای جریان سیال به سمت عمود بر راستای جریان سیال متمایل شودنرخ انتقال حرارت رشد بیشتری خواهد داشت، البته میزان افت فشار هم بیشتر خواهد بود.

کلیدواژه ها:

مبدل حرارتی دو لوله ای ، شیار مارپیچی محیطی ، ضریب کلی انتقال حرارت ، اثر بخشی