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 مبدلحرارتی دو لوله ای، شیار چرخشی بر روی لوله داخلی ایجاد شده است. ضریب کلی انتقال حرارت ، اثربخشی و تعداد واحد های انتقال (NTU) به عنوان ویژگی های مهم در تحلیل عملکرد مبدل حرارتیمورد ارزیابی قرار گرفته اند. شیارهای چرخشی ایجاد شده به چند طریق سبب بهبود پارامترهای حرارتیمی گردند، این شیارها باعث شکل گیری جریان های ثانویه در سمت پوسته می گردند، وجود اینجریان های چرخشی ثانویه سبب کاهش ضخامت لایه مرزی حرارتی شده و در نتیجه بهبود عملکرد مبدلحرارتی را درپی دارد. همچنین وجود شیار ها سبب افزایش سطح توربولانسی و اختلاط بهتر جریان سیالو در نتیجه بهبود انتقال حرارت می گردد. روش مورد استفاده باعث شده که تعداد واحد های انتقالحرارت (NTU) افزایش یابد، این عامل سبب می شود که مبدل حرارتی با ابعاد حاضر بتواند حرارتبیشتری را بین دو جریان سیال انتقال دهد از این رو استفاده از شیار های چرخشی می تواند به عنوانروشی 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 سیالمتمایل شود نرخ 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