استخراج رابطه همبستگی جهت پیش بینی عملکرد حرارتی تیوب بانک با هدف طراحی مبدل های حرارتی پوسته و لوله با فشردگی بالا

انتقال حرارت یکی از پدیده های بسیار پیچیده و پرکاربرد می باشد که این دو موضوع موجب جلب توجه بسیاری از محققان برای بدست آوردن ضرایب انتقال حرارت از دیرباز تاکنون به این موضوع شده است. بدست آوردن ضرایب انتقال حرارت موجب می شود تا رفتار بسیاری از تجهیزات شناسایی شود. از جمله این تجهیزات می توان به مبدل های حرارتی اشاره نمود که اصولا از تعدادی لوله که به آن ها به اصطلاح تیوب بانک گفته می شود، تشکیل شده است. این موضوع بدان معنا است که در صورت محاسبه دقیق عملکرد حرارتی تیوب بانک می توان عملکرد حرارتی مبدل را در شرایط کاری مختلف به درستی بدست آورد. زمانی که مبدل حرارتی با فشردگی بالا می باشد، شبیه سازی آن بسیار زمانبر و دشوار است و استفاده از روابط همبستگی جهت محاسبه عملکرد حرارتی آن باعث سادگی کار و تقریب بسیار مناسب می شود.در این راستا در پژوهش حاضر با استفاده از ابزار قدرتمند عددی رابطه همبستگی برای پیش بینی عملکرد حرارتی جریان خارجی برای تیوب بانک استخراج شده است. بدین منظور ابتدا محدوده کاری مد نظر که به صورت تابعی از عدد رینولدز و پرانتل می باشد مشخص شده است. پس از آن با انجام شبیه سازی و استخراج نتایج رابطه همبستگی برای عدد ناسلت بر حسب اعداد رینولدز و پرانتل و همچنین پارامترهای هندسی برای تیوب بانک استخراج شده است. در نهایت نیز رابطه همبستگی استخراج شده با داده های تجربی موجود مقایسه شده است که دارای تطابق بسیار خوبی با آن ها بوده است. بیشینه اختلاف آن ها در عدد پرانتل 0.7 و عدد رینولدز 300 برابر با 32.4 درصد می باشد.