پیش بینی ضریب اصطکاک سمت کویل در مبدل‌های حرارتی پوسته-کویل با استفاده روش عددی

در این کار جریان دائمی سیال در مبدل‌های حرارتی پوسته کویل شبیه سازی و مورد تحلیل قرار گرفته است. با استفاده از روش عددی تاثیر پارامتر‌های گام، قطر کویل، قطر لوله، قطر پوسته، ارتفاع کویل، ارتفاع پوسته وعدد رینولدز بر روی ضریب اصطکاک سمت کویل مورد بررسی قرار گرفته است. به طور کلی چهل وضعیت مختلف در کار عددی مورد تحلیل قرار گرفته است. آب به عنوان سیال کاری هر دو سمت انتخاب شده است که ویسکوزیته و هدایت حرارتی آن تابع دما در نظر گرفته شده است. برای در نظر گرفتن اثرات آشفتگی جریان از مدل kέ استاندارد استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهند که قطر کویل مهمترین پارامتر هندسی موثر بر روی ضریب اصطکاک سمت کویل می‌باشد به طوری که با ثابت ماندن پارامترهای دیگر، اگر قطر کویل %60 افزایش یابد، ضریب اصطکاک کویل %6/30 کاهش می‌یابد. همچنین با ثابت ماندن پارامترهای دیگر اگر قطر لوله دو برابر شود ضریب اصطکاک %5/16 افزایش می‌یابد، اگر ارتفاع پوسته 2 برابر شود ضریب اصطکاک سمت کویل %7/11 افزایش می‌یابد درحالی که اثر پارامترهای هندسی دیگر مبدل بر روی ضریب اصطکاک سمت کویل بسیار کمتر از اثر قطر کویل، قطر لوله و ارتفاع پوسته می‌باشد. همچنین رابطه‌ای برای تخمین ضریب اصطکاک سمت کویل پیشنهاد شده است که علاوه بر اثر عدد رینولدز اثر کل پارامترهای هندسی تعریف شده را نیز شامل می‌شود. این رابطه برای محدوده‌ی گسترده‌ای از عدد رینولدز ( عدد رینولدز بین 2700 تا 38000) قابل استفاده می‌باشد و با روابط ارائه شده در کارهای قبلی مقایسه شده است.