بررسی عددی اثرات گام پره، گام‌های عرضی، طولی و تعداد آن در یک مبادله‌کن حرارتی پره صفحه‌ای با لوله تخت

در کار حاضر اثرات گام پره، گام‌های عرضی و طولی لوله و همچنین تعداد گام طولی در یک مبادله‌کن حرارتی پره صفحه‌ای با لوله تخت مورد بررسی قرار گرفت. جریان سیال آرام، دایم و تراکم‌ناپذیر فرض شد. معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی برای جریان سیال و معادله هدایت برای پره با استفاده از روش عددی حجم محدود حل شد. نتایج بی‌بُعد نشان داد که افزایش گام پره سبب 132/68% افزایش ضریب j کلبورن و 1353% کاهش ضریب اصطکاک f می‌شود. همچنین افزایش گام عرضی باعث 203/83% افزایش ضریب j و 24/22% کاهش ضریب f می‌شود. با افزایش گام طولی لوله، ضریب j 84% و ضریب f 32% کاهش می‌یابد. نتایج بُعددار نشان داد که با افزایش گام پره مقدار انتقال حرارت 2/2% کاهش و عملکرد حرارتی، 75% افزایش می‌یابد. افزایش گام عرضی لوله، باعث افزایش انتقال حرارت و عملکرد حرارتی به ترتیب 341%و 255% می‌شود. افزایش گام طولی لوله سبب 71% کاهش انتقال حرارت و 79% کاهش عملکرد حرارتی می‌شود. افزایش تعداد گام طولی لوله، n، سبب افزایش نرخ انتقال حرارت می‌شود؛ ولی برای 28

Numerical Investigation of the Effects of Fin Pitch, Transverse, and Longitudinal Pitchs and their Numbers in a Plate-Fin Flat-Tube Heat Exchanger

In the present work, the effects of fin pitch, transverse pitch, longitudinal pitch and the number of the longitudinal pitch in a platefin flat tube heat exchanger were studied. The fluid flow was assumed laminar, steady, and incompressible. Continuity, momentum, and energy equations for fluid flow and conduction equation for fin were solved, using the finite volume method. Dimensionless results showed that increasing the fin pitch causes to increase of the jCoulburn coefficient by 132.68% and reduces the friction coefficient rate by 13.35%. Also, increasing transverse tube pitch causes to increase of j coefficient by 203.83% and reduces 24.22% of the f coefficient. By increasing longitudinal tube pitch, j and f coefficients are reduced 84% and 32%, respectively. Dimensional results showed that by increasing fin pitch, heat transfer is reduced 2.2% and thermal performance is increased by 75%. Increasing transverse tube pitch causes to increase heat transfer and thermal performance about 341% and 255%, respectively. Increasing longitudinal tube pitches result in decreasing the heat transfer and thermal performance about 71% and 79%, respectively. Increasing the number of longitudinal tube pitches, N, causes to increase of the heat transfer rate, but for N>28, no sensible increase in heat transfer rate is observed therefore, N>28 is not recommended. Maximum thermal performance is achieved at N=5 and for N>5 thermal performance is decreased.