بررسی اثر آرایش لوله ها با سیال غیر نیوتنی بر میزان انتقال حرارت اطراف یک دسته لوله

در پژوهش حاضر، میدان جریان و دما و افت فشار در طول سه دسته لوله با تخلخل های مختلف0/6,0/5,e=0/4 در جریان سیال غیر نیوتنی پاورلای سه بعدی به ازای سه اندیس پاورل ا n=0/6,0/8,1 و در محدوده اعداد رینولدز و پکلت 10 تا 500 بررسی شدند. سرعت ورودی سیالv=1m/s بوده و دمای سطح خارجی لوله ها ثابت بوده و برابرt=400k و قطر لوله ها برابر 1 سانتی متر در نظر گرفته شد. همچنین، جریان سیال تراکم ناپذیر، آرام و گذرا در نظر گرفته شد.هدف از این محاسبات بررسی اثر فاصله بین لوله ها بر روی میزان انتقال حرارت و افت فشارجریان عبوری از روی دسته لوله ها از طریق شبیه سازی عددی با کمک نرم افزار فلوئنت بود. حل مستقل از شبکهدر حالتهای مختلف بدست آمده و بایکدیگر و با تحقیقات قبلی دوبعدی مقایسه شدند. نتایج مطابقت خوبی با نتایجدوبعدی داشتند و نتایج بدست آمده با نتایج آزمایشگاهی محققین قبلی نیز بهتر از نتایج دوبعدی همخوانی داشتند. برخی از مهمترین نتایج دیگر به شرح زیر است: در اعداد رینولدز و پکلت 10 (کوچک)، مود اصلی انتقال حرارت هدایت حرارتی یاheat conductionبوده و اندیس پاورلا تاثیر زیادی در میزان انتقال حرارت اطراف دسته لوله ها نداشت. در اعداد رینولدز و پکلت 10(متوسط)، مود اصلی انتقال حرارت هدایت حرارتی یاheat conductionنبوده و تاثیر انتقال حرارت جابجایی مهم می شود و اندیس پاورلا تاثیر قابل توجهی در میزان انتقال حرارت اطراف دسته لوله ها داشت. در اعدادرینولدز و پکلت 500 (زیاد)، نیز نتایجی مشابه با اعداد رینولدز و پکلت 100 مشاهده شد. همچنین، نتایج حل گذرا با حل ماندگار بیش از چند درصد اختلاف نداشت. بدین ترتیب می توان از حل ماندگار برای دستیابی به جوابهای مهندسی در زمان کمتر بهره گرفت

کلیدواژه ها:

دسته لوله ، پاورلا ، سه بعدی ، حجم محدود