بررسی عددی میدان جریان و انتقال حرارت در یک مبدل حرارتی دولوله‌ای با نوارهای تابیده

در این تحقیق، اثر استفاده از نوارهای تابیده بر میزان انتقال حرارت و افت فشار در مبدل دو لوله‌ای به‌صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، هندسه سه‌بعدی مبدل حرارتی در دو حالت بدون نوار تابیده و با نوار تابیده مدل‌سازی شده است. برای بررسی جزئیات اثر نوارها از دو نوع نوار تابیده با نسبت پیچش 3 و 5 استفاده شده است. به‌عنوان نمونه نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که میزان رشد انتقال حرارت با نوارهای تابیده با نسبت پیچش 3 و 5 نسبت به حالت لوله خالی در عدد رینولدز 20000 به ترتیب حدود 28 و 14 درصد است. از نقطه‌­نظر افت فشار هم بررسی‌های عددی ضریب اصطکاک متوسط آشکار کرد، در عدد رینولدز 20000، میزان افت فشار لوله‌های دارای نوار تابیده با نسبت پیچش 3 و 5 نسبت به لوله خالی، به ترتیب به میزان 58 درصد و 34 درصد است.

Numerical Investigating of Flow Field and Heat Transfer in a Double Pipe Heat Exchanger Containing Twisted Tapes

In this work, influence of the twisted tape insertion on heat transfer rate and pressure drop characteristics in a double pipe has been numerically investigated. For this purpose, a 3D double pipe heat exchanger with several types of twisted tape designed with two twist ratio (3, 5). The results obtained from the heat exchanges with twisted tape insert are compared with those without twisted tape that is plain heat exchanger. The numerical results revealed that the increase in heat transfer rate of twisted tape inserts with twist ratio 3 and 5 at Re=20000 is found to be 28% and 14% more than plain tube, respectively. It was found that with decrease twisted ratio, the amount of heat transfer rate and pressure drop increase rapidly. And by the point of pressure drop, at Re=20000, the amount of pressure drop of twisted tape inserts with twist ratio 3 and 5 are 58%  and 34% higher than plain tube, respectively.