بررسی تجربی افت فشار لوله متناوبا بیضوی در یک مبدل دولوله

افزایش راندمان و بهبود مصرف انرژی در صنایع همواره مورد توجه محققان بوده است. مبدل های حرارتی تقریبا پر کاربردترین عضو در فرآیندهای شیمیایی اند و می توان آنها را دربیشتر واحد های صنعتی ملاحظه کرد. در این پژوهش برای اولین بار، سعی بر این است تا به وسیله ی تغییر سطح مقطع لوله مبدل از حالت کاملا دایروی به حالت متناوبا بیضوی، اثر این میزان افت فشار ناشی از تغییر سطح مقطع و میزان انتقال حرارت در همان مبدل با لوله دایروی به صورت تجربی مورد مقایسه قرار گیرد. سطح مقطع مورد نظر در این پژوهش لوله متناوبا بیضوی با طول گام و میزان تخت شدگی متغیر بوده است. آزمایشات در محدوده ی اعدد رینولدز بین ۲۰۰ تا ۱۲۰۰ انجام گرفت. برای انجام این آزمایش به دو سیال آب و روغن نیاز است. آب سرد داخل پوسته و روغن داخل لوله در جریان می باشند. در این دستگاه سیال روغن پس از گرم شدن توسط پمپ از درون لوله عبور کرده و سیال آب، داخل پوسته ای که لوله را احاطه نموده جاری خواهد شد. دمای ورودی و خروجی آب و روغن توسط ترمومتر و ترموکوپل اندازه گیری می شوند و همچنین از یک فشار سنج جیوه ای در طرفین مبدل برای محاسبه میزان اختلاف فشار استفاده شده است. نتایج نشان می دهند که انتقال حرارت و افت فشار لوله های متناوبا بیضی شده بیشتر از لوله ی دایروی می باشند. همچنین با کاهش طول گام لوله و افزایش میزان تخت شدگی، انتقال حرارت و افت فشار افزایش می یابند. در ادامه با بررسی نتایج مشخص گردید که برای لوله B (لوله متناوبا بیضوی با طول گام ۱۲۰ و میزان تخت شدگی ۱۰ میلی متر) و لولهC (لوله متناوبا بیضوی با طول گام ۲۸۰ و میزان تخت شدگی ۱۰ میلی متر) و لوله D (لوله متناوبا بیضوی با طول گام ۱۲۰ و میزان تخت شدگی ۱۲ میلی متر)، مقدار ضریب انتقال حرارت جابجایی بترتیب ۲,۳، ۲,۲ و ۲ برابر و میزان اختلاف فشار به ترتیب ۱,۳۱، ۱,۲۷ و ۱,۲ برابر نتایج لوله دایروی بوده است.