تحلیل افزایش میزان انتقال حرارت در مبدلهای پوسته و لوله مارپیچ به کمک دینامیک سیالات محاسباتی

در مقاله حاضر بررسی cfd افزایش انتقال گرما در یک مبدل پوسته- لوله همراه با لوله مارپیچ انجام شده است. آب داغ به عنوان سیال گرم در لوله افقی و آب سرد نیز از سمت پوسته وارد شده است. نقش مربوط به پارامترهای هندسه مورد استفاده بر میزان انتقال گرما بررسی و ارایه شده است. با انجام آنالیز cfd و محاسبه مقادیر مطلوب هر یک از پارامتر‌های مورد بررسی، توافق خوبی بین آنالیز cfd و نتایج تجربی حاصل شد. پارامترهای هندسی و عملیاتی مورد بررسی شدت جریان‌های سیال‌های گرم و سرد، فاصله بین پیچ‌ها و استفاده از بفل در جهت افزایش میزان انتقال گرما می‌باشند. طبق نتایج حاصل افزایش گام لوله مارپیچ باعث میشود سیال حرکت‌کننده درون پوسته برخوردهای کمتری با دیواره‌های لوله مارپیچ داشته باشند که سبب کاهش افت سرعت و افزایش میزان انتقال گرما می‌شود. همچنین استفاده از بفل سبب افزایش 3/8 درصدی در عدد ناسلت درون لوله می‌گردد. برای یک گام مشخص از لوله مارپیچ، افزایش شدت جریان سیال سرد همراه با بفل سبب افزایش نسبی 11 درصدی عدد ناسلت و افزایش گام لوله مارپیچ سبب افزایش 9/16 درصدی عدد ناسلت درون پوسته می‌گردد.