بررسی عددی اثر تغییرات گام در مبدل های حرارتی عمودی مارپیچ دو لوله بر میدان فشار و ضریب انتقال حرارت

در این مقاله جریان تکفاز در مبدل حرارتی مارپیچ دو لوله بصورت عددی شبیه سازی و تحلیل شده است. برای حل عددی جریان درون لوله مارپیچ از کد تجاری ANSYS FLUENT استفاده شده است. در میان مدل های موجود در این کد که برای حل جریان به کار برده می شوند از مدل بر پایه حل فشار مبنا و فضای سه بعدی و فرمولاسیون سرعت مطلق و از لحاظ زمانی پایا، استفاده شده است. بمنظور بررسی درستی و دقت حل عددی، نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج حاصل از کارهای آزمایشگاهی پرابهانجان و همکارانش مقایسه شده است. در لوله های مارپیچ نیروهای گریز از مرکز ناشی از انحنای لوله باعث بوجود آمدن جریان ثانویه شده و با اثر گذاری بر میدان سرعت و فشار باعث پیچیده تر شدن الگوی جریان درون لوله می شوند. در این مقاله تاثیر تغییرات گام بر میدان فشار و میدان سرعت و انتقال حرارت که همواره از عوامل موثر و تعیین کننده در طراحی مبدل های حرارتی می باشند بررسی شده است. با استناد به نتایج بدست آمده از شبیه سازی، نشان داده شده است که با کوچکتر شدن گام ضریب انتقال حرارت افزایش می یابد. براین اساس استفاده از گام های کوچکتر و به تبع آن تعداد حلقه بیشتر در طول لوله مارپیچ توصیه می گردد.

Keywords:

مبدل حرارتی مارپیچ دو لوله , میدان فشار , ضریب انتقال حرارت , ANSTS FLUENT