چکیده

مطالعه حاضر به بررسی عددی در مورد انتقال حرارت و ویژگی‌های جریان سیال مبدل حرارتی مارپیچ مخروطی شکل می‌پردازد. اثرات زاویه مخروطی و فاصله گام در سطح مقطع دایره‌ای ‌شکل با مساحت ثابت 120 میلی‌متر مربع بر روی عدد ناسلت و ضریب اصطکاک با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) مورد تجزیه‌وتحلیل قرار گرفت. توابع استاندارد آشفته k-Ɛ استفاده شد و دمای دیواره ثابت 398k و آب با دمای293K به عنوان سیال مورد بررسی قرار گرفت. لوله‌های مارپیچ مخروطی با زاویه مخروطی 10، 30 و 50 درجه و با طول گام 15، 30 و 45 میلی‌متر برای محدوده رینولدز 1500 تا 5500 مورد بررسی قرار گرفت. تجزیه‌وتحلیل نشان می‌دهد که ناسلت و ضریب اصطکاک تابع نرخ جریان، نسبت انحنا و زاویه مخروطی شکل هستند. با افزایش زاویه مخروطی مقدار عدد ناسلت و ضریب اصطکاک افزایش می‌یابند و با افزایش طول گام عدد ناسلت و ضریب اصطکاک کاهش پیدا می‌کنند. نتایج نشان می‌دهند که زاویه مخروط اثر قابل توجهی روی انتقال حرارت لوله مارپیچ مخروطی دارد به این صورت که با افزایش انحنا نیروی گریز از مرکز نیز افزایش می‌یابد که این امر باعث افزایش آشفتگی جریان داخل لوله می‌گردد و جریان ثانویه لایه مرزی را می‌شکند و در نهایت انتقال حرارت افزایش می‌یابد.

کليدواژه ها

مارپیچ مخروطی، جریان ثانویه، دینامیک سیالات محاسباتی، عدد ناسلت، ضریب اصطکاک.

کد مقاله / لینک ثابت به این مقاله

برای لینک دهی به این مقاله، می توانید از لینک زیر استفاده نمایید. این لینک همیشه ثابت است :

نحوه استناد به مقاله

در صورتی که می خواهید در اثر پژوهشی خود به این مقاله ارجاع دهید، به سادگی می توانید از عبارت زیر در بخش منابع و مراجع استفاده نمایید:
رضا بیگزاده , 1400 , بررسی تاثیر زاویه و فاصله گام در انتقال حرارت برای لوله های مارپیچ مخروطی , دهمین کنفرانس ملی کاربرد CFD در صنایع شیمیایی و نفت