مقایسه شبیه سازی عددی انتقال حرارت در مبدل حرارتی لوله ای مجهز به میله گردابه ای با لوله ساده

در این مطالعه، انتقال حرارت در لوله ساده و بدون میله گرداب را، با میزان تغییرات انتقال حرارت در لوله مجهز به میله گرداب در زاویه های مختلف میله گرداب و رینولدزهای متفاوت بررسی شده و مقادیر بهینه ی آنها جهت بدست آوردن بیشترین میزان افزایش انتقال حرارت بدست خواهد آمد. بدین منظور زاویه های میله گرداب در 5 جهت 15، 30 ، 45، 60 و 75 درجه و در رینولدزهای 300، 900، 1800 مورد بررسی قرار گرفته و نیز برای بررسی تاثیر نانوذرات در میزان افزایش انتقال حرارت آب، نانو ذره آلومینا با 3 درصد حجمی به سیال آب اضافه گردیده است. میله گرداب درون لوله در 3 ردیف با زاویه 120 درجه از هم قرار دارند، که هر ردیف دارای 11 میله گردابه میباشد. دمای افزایش یافته درون این لوله حاصل ایجاد جریان چرخشی و گردابهای در اثر برخورد سیال به میله های گرداب میباشد. نتایج این تحقیق نشان میدهد که وجود میله گرداب درون لوله باعث ایجاد جریان متلاطم کرده و دمای سیال درون لوله افزایش پیدا میکند و هر چه عدد رینولدز بالاتر باشد، میزان افزایش انتقال حرارت بالاتر است و انتقالحرارت در لوله مجهز به میله گرداب بیشتر از لوله بدون میله گرداب است. و همچنین وجود نانو ذره آلومینا با %3 حجمی، باعث افزایش انتقال حرارت سیال میگردد. در انتها مشاهده گردید که بیشترین میزان انتقال حرارت مربوط به زاویه 30 درجه میله گرداب و رینولدز 1800 میباشد.

کلیدواژه ها:

مبدل حرارتی ، انتقال حرارت ، میله گرداب ، نانوسیال آلومینا