افزایش انتقال گرما در لوله دایره ای با نوارهای مارپیچ و فین

از دیرباز افزایش انتقال حرارت در مبدل های حرارتی مورد توجه محققان و صنعت گران بوده است ، زیرا با افزایش انتقال حرارت برای یک کاربرد خاص اندازه و هزینه ساخت مبدل های حرارتی کاهش می یابد. از جمله راه های افزایش انتقال حرارت استفاده از لوله های بهبود یافته می باشد.در مطالعه حاضر انتقال حرارت آب در یک لوله مجهز به نوار مارپیچ و فین به صورت عددی بررسی شده است و تاثیر نسبت پیچش و فین با نوار مارپیچ در لوله با عرض های W=12mm, 14mm, 16mm نسبت به لوله بدون نوار مارپیچ و فین مورد مطالعه قرار گرفته است. بررسی در رژیم جریان آرام در محدوده ی عدد رینولدز کمتر از2000 انجام شده نسبت پیچش مورد استفاده 2, 3, 4, 5می باشد. نتایج مطالعات حرارتی حاکی از افزایش انتقال حرارت جابجایی نسبت به لوله صاف و بدون نوار مارپیچ و فین را دارا می باشد. افزایش نسبت پیچش به طور کلی باعث کاهش انتقال حرارت شده است و همچنین تاثیر استفاده از نوار مارپیچ و فین در رینولدز بالا بیشتر می باشد.استفاده از لوله مجهز به نوار مارپیچ و فین نسبت به لوله ی صاف و بدون نوار مارپیچ و فین موجب افزایش انتقال حرارت و عدد ناسلت شده است. نوار های مارپیچ داخل لوله به علت ایجاد مقاومت و افزایش سطح تماس باعث افزایش افت فشار سیستم شده و ضریب اصطکاک را افزایش می دهند.

Keywords:

CFD , تقویت انتقال حرارت , نوار مارپیچ , راندمان حرارتی , فین