اثردیسک هایی بااشکال هندسی متفاوت بر انتقال حرارت در لوله

در این مقاله اثر قرار گرفتن چهار دیسک با فواصل مساوی و به صورت عمودی یا مایل درجریان در لوله ای با دیواره دما ثابت و با قطر 100 میلیمتر به صورت تجربی در گستره اعداد رینولدز از 1200 تا 6000 بررسی شده است. به منظور بررسی اثر دیسک ها بر افت فشار پارامتری به نام معیار ارزیابی عملکرد تعریف و بکار گرفته شده است. دیسک های مورد استفاده به دو دسته دیسک های حلقوی (توخالی) و دیسک های گرد (توپر) تقسیم می شوند. در سری اول آزمیاش ها که دیسک ها به صورت حلقوی هستند، تاثیر تغییر اندازه قطر داخلی دیسک ها بر روی عدد نسولت و افت فشار بررسی شده است. در این حالت نسبت به لوله ساده، عدد نوسلت 2 برابر و افت فشار 20 برابر می گردد و معیار ارزیابی عملکرد 0/67 می باشد. وقتی دیسک ها با زاویه 45 درجه نسبت به محور لوله قرار می گیرند معیار ارزیابی افزایش پیدا می کند و در رینولدز 5600 به 0/84 می رسد. در سری دوم آزمایش ها اثر تغییر اندازه قطر دیسک های توپر که روی محور مرکزی لوله قرار می گیرند بر روی عدد نوسلت و افت فشار بررسی گردیده است. دیسک هایی با قطر 82 میلیمتر نسبت به لوله ساده عدد نوسلت را تا 3/7 برابر و افت فشار را 212 برابر می کند. در این حالت معیار ارزیابی به 0/7 می رسد. دیسک های توپر با قطر 82 میلیمتر و زاویه 45 درجه نسبت به محور لوله بهترین عملکرد را نشان می دهند که در این حالت عدد نوسلت 3 برابر و افت فشار 70 برابر می شود. در این حالت معیار ارزیابی عملکرد به 0/98 می رسد. در محدوده اعداد رینولدز مورد بررسی، اثر دیسک ها در تشدید انتقال حرارت در رینولدز های بالاتر بیشتر است.

کلیدواژه ها:

دیسک ، جریان داخلی ، دما ثابت ، نوسلت ، افت فشار ، رینولدز ، معیار ارزیابی عملکرد