بخشی از مقاله
چکیده
مبدلهای حرارتی لوله پوستهای با لولههای پیچشی بیضی شکل نوع جدیدی از مبدلهای حرارتی هستند که به دلیل پیچیدگی هندسی لولهها اخیرا مورد توجه بیشتری در صنعت قرار گرفتهاند. در مطالعه حاضر، اثر جایگزینی لولههای پیچشی به جای لولههای معمولی و صاف بررسی شده است . و تغییرات در پارامتر هندسی لوله - نسبت A/B که A و B به ترتیب قطر بزرگ و کوچک بیضی هستند - برای بالا بردن راندمان و مشخص نمودن نسبت بهینه ان مورد بررسی قرار گرفته است. تحقیق مورد نظر بصورت سه بعدی و جریان آرام با خواص ثابت درنظر گرفته شده است.
با یک دبی ثابت، 13 نسبت قطر بیضی از نسبت 1 تا 4 مورد بررسی قرار گرفته است. برای هر کدام نیز 8 سرعت سیال مختلف بررسی شده است. در پایان مشخص شد که شار حرارتی دیوارهها، از نسبت A/B=1 - یعنی دایره - تا A/B=2 ، روند افزایشی دارد، یا به عبارت دیگر با کشیدهتر شدن بیضی تا نسبت A/B=2 انتقال حرارت بهتر میشود.
ولی از این نسبت به بعد تغییر چندانی در شار حرارتی مشاهده نمیشود . همچنین با افزایش نسبت A/B و افزایش سرعت، افت فشار بیشتری مشاهده میشود که اصل برنولی نیز گویای همین امر است و همین دو عامل - افزایش نسبت A/B و کاهش فشار - باعث میشود شدت جریان حلزونی شدیدتر شود و سبب تشکیل جریانهای ثانویه گردد.
-1مقدمه
در مبدل حرارتی لوله پیچشی، لولهها به شکل مارپیچ ساخته میشوند. از دیدگاه هندسی لولههای مارپیچ از جاری شدن سیال به صورت مستقیم در طول لوله جلوگیری میکنند. بدین ترتیب بهبود قابل توجهای در انتقال حرارت صورت میگیرد. ساختار مبدل حرارتی لوله پیچشی شامل مجموعهای از لولهها به فرم منحصر به فرد میباشد که در یک مجموعه بدون استفاده از بافل نصب میشود. در این مبدلها، به دلیل فرم خاص لوله ها الگوی جریانی به شکل حلزونی در کنار لوله مارپیچ، به وجود می آید - شکل . - 1
سپس مجموعه کامل شده از لولهها توسط تسمهای که دور لولهها قرار میگیرد محکم شده و باعث میشود که لولهها هیچ حرکتی نکنند و در نهایت یک مجموعه منظم حاصل میشود. در این مطالعه، با توجه به هندسه مسأله که یک مبدل حرارتی با هفت لوله بیضی شکل درون یک لوله با مقطع شش ضلعی است - شکل - 3 و با توجه به پارامتر هندسی نسبت ابعاد - A/Bشکل - 4، جریان سیال - در منطقه آرام - و انتقال حرارت در مبدل حرارتی لوله پیچشی بیضی شکل مورد مطالعه قرار میگیرد و بررسی میشود تغییر در این پارامتر چه اثری بر روی انتقال حرارت خواهد داشت.
