مطالعه عددی تاثیر لولههای پرهدار طولی در مبادلهکن گرمایی بر انتقال گرما و الگوی جریان
نویسندگان
1 دانشجو کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران
2 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران
doi
10.22034/jmeut.2021.40267.2713چکیده
در این مقاله تاثیر تغییر شکل پرههای یک مبادلهکن گرمایی بر انتقال گرما و الگوی جریان سیال مورد بررسی قرار گرفته شده است؛ تا بتوان با مقایسه نتایج مدلهای مختلف بهترین مدل را جهت استفاده در اختیار کاربر قرار داد. جهت شبیهسازی عددی و گسستهسازی معادلات حاکم، از روش حجم محدود و برای کوپلینگ معادلات مربوط به میدان سرعت و فشار از الگوریتم SIMPLEC استفاده شده است. سیال ورودی به مبدل، نیوتونی ، جریان سیال پایا، تراکمناپذیر و با توجه به محدوده عدد رینولدز، آشفته بوده و شرط عدم لغزش روی دیواره مبدل حاکم میباشد. ضمنا دمای سیال ورودی 573K و دیواره مبادلهکن گرمایی دما ثابت و برابر 353K در نظر گرفته شده است. نتایج عددی حاصل با دادههای معتبر موجود در ادبیات فن مقایسه شده و تطابق خوبی مشاهده گردید. عدد ناسلت میانگین روی دیواره، افت فشار ،دمای سیال خروجی و تغییرات سرعت در شکلهای مختلف لوله با جزئیات برای دو دبی جرمی مختلف تحلیل شدهاند. نتایج نشان میدهند که مبادلهکن گرمایی برای تعداد فین شش و دبی جرمی 0/04 عملکرد بهتری داشته و با توجه به نتایج، عدد ناسلت و ضریب عملکرد (PI) بیشتر و افت فشار کمتری را ایجاد مینماید.