فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این مطالعه، تأثیر سطوح گسترش‌یافته بر عملکرد یک مبدل حرارتی زمین‌گرمایی هم‌محور عمودی بررسی شده است. سیال (آب) با دمای اولیه ۵/۳ درجه سلسیوس و با دبی حجمی ۰۰۰۸/۰ متر مکعب بر ثانیه از ناحیه حلقوی وارد شده و از لوله میانی خارج می‌شود. شبیه‌سازی برای حالت جذب حرارت انجام شده است. مدل آشفتگی SST k-ω برای جریان آشفته به کار گرفته شده است. با قرار دادن دندانه و گودی با چند هندسه مختلف بر روی سطح لوله خارجی، عملکرد حرارتی مبدل بهبود یافته است. سطوح مثلثی شکل نسبت به سایر هندسه‌ها دمای خروجی بهتری از خود نشان دادند. اختلاف دمای ورودی و خروجی سیال در مبدل دارای گودی و دندانه مثلثی با عمق گودی 5 میلی‌متر، 5/6 درصد افزایش یافته است. بیشترین افت فشار در میان انواع مبدل نیز مربوط به مبدل با گودی و دندانه مثلثی با عمق گودی 5 میلی‌متر است که مقدار آن 9/10 کیلوپاسکال می‌باشد. مقادیر مختلف عدد ناسلت محلی در ناحیه حلقوی مبدل به ازای عمق‌های مختلف محاسبه شده است. مبدل ساده بالاترین مقدار ناسلت متوسط در محدوده مورد مطالعه مبدل را دارد و مقدار عدد ناسلت متوسط برای این نوع مبدل حرارتی برابر با 15/57 است.