فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این مقاله‏‌ به کمک شبیه‌سازی عددی به بررسی اثر نوار مارپیچ ثابت در لوله داخلی در یک مبدل حرارتی دو لوله‌ای پرداخته شده است. از این رو نوار مارپیچ دارای سه و چهار پره با نسبت‌های پیچش مختلف در لوله داخلی مبدل حرارتی قرار داده شده و پارامترهای عدد ناسلت، ضریب اصطکاک و ضریب عملکرد کلی مبدل حرارتی بررسی شده است.  سرعت جریان در لوله خارجی ثابت در نظر گرفته شده ولی عدد رینولدز جریان در ورودی لوله داخلی در محدوده 5000 تا 12000 متغیر اختیار شده است. نتایج نشان داد در تمامی نمونه‌ها اضافه کردن نوار مارپیچ به درون لوله داخلی باعث افزایش عدد ناسلت و ضریب اصطکاک می‌شود و بیشترین افزایش این دو پارامتر به ترتیب 244 و 490 درصد است. با افزایش عدد رینولدز ضریب اصطکاک و ضریب عملکرد کلی مبدل حرارتی کاهش یافته در حالی که عدد ناسلت در همه نمونه‌ها افزایش می‌یابد. این افزایش در نمونه دارای نوار مارپیچ با نسبت پیچش 4 به حدود 80 درصد می‌رسد. همچنین کاهش نسبت پیچش نوار مارپیچ باعث افزایش آشفتگی جریان شده و از این رو باعث افزایش عدد ناسلت، افت فشار، ضریب اصطکاک و ضریب عملکرد کلی مبدل حرارتی می‌شود. بیش‌ترین افزایش ضریب اصطکاک در اثر کاهش نسبت پیچش از 8 به 4، برابر با 43 درصد بوده که در عدد رینولدز 5000 و نوار مارپیچ سه پره رخ داده است. افزایش تعداد پره نوار مارپیچ اثر مستقیمی بر روی افت فشار و ضریب اصطکاک داشته و باعث کاهش ضریب عملکرد کلی مبدل می‌شود.