شبیه سازی انتقال حرارت در سمت لوله در مبدل های گرمایی پوسته- لوله حاوی نوارهای تابیده به کمک تحلیل محاسباتی سیالات

استفاده از قطعات تعبیه شده درون لوله ها به عنوان یکی از ابزارهای بهبود انتقال حرارت در مبدل ها می توانند بسیار موثر باشند. در این تحقیق با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی، تاثیر به کارگیری نوار تابیده در افزایش میزان انتقال حرارت و افت فشار در داخل سمت لوله در یک مبدل دو لوله ای مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. شبیه سازی با استفاده از نرم افزار ANSYS FLUENT 14.0 برای لوله حاوی نوار تابیده با سه نسبت پیچش 705/4، 127/3 و 149/2 با لوله بدون افزاینده مورد مقایسه قرار گرفت. همچنین برای ایجاد مش نیز از نرم افزار GAMBIT استفاده شد. با بررسی نتایج مشخص گردید که در یک دبی ثابت با کاهش نسبت پیچش میزان انتقال حرارت و افت فشار بیشتر می شوند که تاثیر نسبت پیچش بر میزان انتقال حرارت در مقایسه با افت فشار بیشتر است. در واقع با افزایش میزان پیچش (یا کاهش نسبت پیچش) آشفتگی و درهم بودن سیال و در نتیجه افت فشار بیشتر شده و لایه مرزی حرارتی در اطراف دیواره لوله جاروب می شود و بدین ترتیب نوار تابیده با بر هم زدن لایه مرزی به افزایش انتقال حرارت کمک میکند.

کلیدواژه ها:

نوار تابیده ، بهبود انتقال حرارت ، مبدل پوسته و لوله ، نسبت پیچش ، دینامیک سیالات محاسباتی