مقایسه عملکرد حرارتی مبادله کن های لوله حلقوی مارپیچ در دو حالت شعاع ثابت و شعاع متغیر

استفاده از لوله مارپیچ از روشهای غیرفعال جهت افزایش انتقال حرارت است. در پژوهش حاضر جریان متلاطم آب درون مبدل حرارتی مارپیچ شبیه سازی شده است. خواص آب به صورت تابع دما تعریف شده است. به منظور شبیه سازی جریان آشفته از مدل اغتشاشی k-ε استفاده شده است. سیال با سرعت ثابت وارد لوله میشود و در خروجی با فشار نسبی صفر خارج میشود. همچنین شرط مرزی دیواره به صورت دمای ثابت دیواره تعریف شده است. استقلال جواب از شبکه محاسباتی با بررسی شبکه های مختلف بررسی شد و نتایج شبیه سازی با استفاده از داده های تجربی برای جریان مغشوش آب درون لوله مارپیچ اعتبارسنجی شده است. شبیه سازی برای لوله حلقوی مارپیچ با شعاع ثابت و متغیر انجام شدهاست. مشخصه های هندسی از قبیل قطر لوله و گام مارپیچ برای هر دو هندسه یکسان هستند و قطر حلقه برای لوله مارپیچ شعاع ثابت برابر با مقدار متوسط قطر حلقه لوله مارپیچ با شعاع متغیر است. نتایج نشان میدهند که معیار عملکرد مبدل حرارتی برای لوله حلقوی مارپیچ با شعاع متغیر اندکی بیشتر از لوله حلقوی مارپیچ با شعاع ثابت است.