مطالعه عددی تاثیر لوله های پره دار طولی در مبادله کن گرمایی بر انتقال گرما و الگوی جریان

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 ۵۷۳K و دیواره مبادله­کن گرمایی دما ثابت و برابر ۳۵۳K 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 ۰/۰۴  عملکرد بهتری داشته و با توجه به نتایج، عدد ناسلت و ضریب عملکرد (PI) بیشتر و افت فشار کمتری را ایجاد می­نماید.