ای بر کارایی و انتقال بررسی عددی اثر آشفته سازهای مخروطی بر روی صفحه دایره حرارت مبدل حرارتی

افزایش انتقال حرارت در مبدل های حرارتی جهت رسیدن به راندمان بالاتر انرژی، تمرکز بر کوچک سازی تجهیزات از یک سو باعث شده تا از روش های جدید جهت رسیدن به این منظور استفاده نمود. در این پژوهش به حل رژیم جریان مغشوش درون لوله با آشفته ساز پرهای مخروط دار در لوله مبدل با شاریکنواخت توسط نرم افزار تجاری فلوئنت پرداخته شده است و نتایج مربوط به میزان اثرگذاری نتایج مربوط به پارامترهای مختلف جریان از قبیل عدد رینولدز و زاویه حمله آشفته ساز بر عدد ناسلت ، ضریب اصطکاک و ضریب کارایی مورد بررسی و تحلیل قرارگرفته است . با افزایش زاویه حمله در یک عدد رینولدز ثابت میزان عدد ناسلت در حالت بدون مخروط و با مخروط افزایش می یابد همچنین با افزایش عدد رینولدز از ۲۰۰۰تا ۱۰۰۰۰ در زاویه ۳۵ درجه در حالت بدون مخروط و با مخروط به ترتیب میزان عدد ناسلت در حدود ۱۷۳ درصد و ۱۷۹ درصد افزایش می یابد و با افزایش زاویه حمله در یک عدد رینولدز ثابت میزان ضریب اصطکاک در حالت بدون مخروط و با مخروط افزایش می یابد و زاویه ۲۰ درجه در حالت بدون مخروط و با مخروط به ترتیب نسبت به لوله خالی در حدود ۵۴۳ درصد و ۵۱۷ درصد افزایش ضریب اصطکاک دارد. با افزایش زاویه حمله آشفته ساز، میزان افت فشار بیشتر خواهد شد و جهت حرکت سیال، به فشار بالاتری جهت پمپاژ جریان نیاز می باشد. بخشی از این افت فشار بخاطر لزجت مولکولی و بخشی بخاطر لزجت ناشی از آشفتگی جریان می باشد. با افزایش زاویه حمله در یک عدد رینولدز ثابت میزان ضریب کارایی در حالت بدون مخروط و با مخروط کاهش می یابد همچنین با افزایش عدد رینولدز از ۲۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ در زاویه ۲۵ درجه در حالت بدون مخروط و با مخروط به ترتیب میزان ضریب کارایی در حدود ۲۵درصد و ۳۰ درصدکاهش می یابد. ضریب کارایی به دو عامل عدد ناسلت و ضریب اصطکاک وابسته می باشد. از لحاظ عملکرد حرارتی زاویه حمله ۳۵ با مخروط بهترین عملکرد، از لحاظ ضریب اصطکاک می توان گفت بهترین حالت برای زاویه حمله ۲۰ در حالت با مخروط می باشد و از لحاظ ضریب کارایی زاویه حمله ۲۵ حالت با مخروط در رینولدز ۲۰۰۰ دارای بهترین عمکرد می باشد.

Keywords:

آشفته ساز , فلوئنت , عدد ناسلت , ضریب اصطکاک , ضریب کارایی