فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

این مطالعه تأثیر تربولاتورهای مارپیچ و سامانه‌های خنک‌کننده جت برخوردکننده بر انتقال حرارت و افت فشار در مبدل‌های حرارتی حلقوی را بررسی می‌کند. پارامترهای مختلفی از جمله نسبت انسداد، زاویه مارپیچ و شکل تربولاتورها مورد بررسی قرار گرفتند. مدل‌های عددی و شبیه‌سازی‌ها با استفاده از نرم‌افزار STAR-CCM + برای مقایسه نتایج با داده‌های تجربی به کار گرفته شدند. یافته‌ها نشان می‌دهد که افزایش نسبت انسداد و کاهش گام به‌طور قابل‌توجهی عدد ناسلت را افزایش می‌دهد، اما افت فشار را نیز زیاد می‌کند. تربولاتورهای مربعی عدد ناسلت بالاتری (به‌طور میانگین 15 درصد بیشتر) نسبت به تربولاتورهای دایره‌ای فراهم کردند، اما افت فشار بیشتری (حدود 20 درصد بالاتر) را در پی داشتند. اثر خنک‌کنندگی جت برخوردکننده در دو هندسه مختلف نیز مطالعه شد، که نشان داد جریان متقاطع و برخورد جت به‌طور قابل‌توجهی بر عملکرد خنک‌کنندگی اثر می‌گذارد. تحلیل نشان داد که نمونه B، با جت‌های برخوردکننده بیشتر و ضریب انتقال حرارت یکنواخت‌تر (انحراف استاندارد دما 10 درصد کمتر)، عملکرد بهتری نسبت به نمونه A داشت. این مطالعه بر اهمیت بهینه‌سازی طراحی مبدل‌های حرارتی با استفاده از مکانیزم‌های خنک‌کننده جت برخوردکننده برای افزایش عدد ناسلت و کاهش افت فشار تأکید می‌کند. همچنین، نتایج نشان می‌دهند که ترکیب بهینه‌ای از تربولاتورهای مربعی و جت‌های برخوردکننده می‌تواند به بهبود کارایی مبدل‌های حرارتی در کاربردهای صنعتی منجر شود. این یافته‌ها می‌توانند به‌عنوان راهنمایی برای طراحی مبدل‌های حرارتی با بازدهی بالاتر و مصرف انرژی کمتر مورد استفاده قرار گیرند. علاوه بر این، استفاده از این روش‌ها می‌تواند به کاهش هزینه‌های عملیاتی و افزایش طول عمر تجهیزات در سیستم‌های حرارتی کمک کند.