بررسی عددی انتقال حرارت و افت فشار در جریان داخلی با اضافه کردن موانع توخالی با مساحت یکسان و شعاع های متفاوت

امروزه انتقال حرارت در لوله کاربرد بسیار زیادی نظیر سیستم های سرمایش، کندانسورها، مبدل های حرارتی و ... دارد. قرار گرفتن ملحقات در مسیر جریان با جلوگیری از رشد لایه مرزی و ایجاد اغتشاش باعث افزایش انتقال حرارت جابجایی درون لوله حامل سیال می شود. به همین منظور در پژوهش حاضر سعی شده است با بررسی عددی موانع دایره ای توخالی با مساحت های یکسان و شعاع های متفاوت درون لوله حامل سیال آب، تاثیر این موانع بر انتقال حرارت و افت فشار بررسی گردد. در این پژوهش اثر ضخامت ملحقات، شعاع این ملحقات و تاثیر عدد رینولدز بر انتقال حرارت درون لوله با مانع بررسی شده است. نمونه های بررسی شده برای جریان آرام و آشفته در شرط مرزی دمای سطح ثابت بررسی شده اند. برای سنجش میزان انتقال حرارت به افت فشار، نمونه ها عدد بی بعد معیار ارزیابی عملکرد تعریف شده است. بررسی ها نشان داد موانعی که نزدیک به دیواره باشند عدد معیار ارزیابی عملکرد بالاتری را درون سیال ایجاد می کنند. همچنین در محدوده جریان آرام بالاترین عدد معیار ارزیابی عملکرد درون جریان بدست می آید. در مجموع این موانع انتقال حرارت را چیزی حدود 3 تا 4/5 برابر و افت فشار را 1/5 تا 5 برابر افزایش می دهند.

Keywords:

انتقال حرارت , افت شار , موانع , حل عددی