شبیه سازی انتقال حرارت در لوله های مقطع دایروی با افزودن توربولاتور آلومینیومی

در سالهای اخیر ، بهبود انتقال حرارت به طور گسترده ای در کاربردهای انتقال حرارتی نظیر صنایع تبرید، اتومبیل و صنایع فرایندی نفت ، گاز و پتروشیمی مورد استفاده قرار گرفته است . هدف از به کارگیری این فناوری دستیابی به شارهای حرارتی بالاتر در واحدهای انتقال حرارت می باشد . مساله اصلی در این پژوهش، دفع حرارت از سطوح با شار حرارتی بالا است که استفاده از توربولاتور به عنوان راهکار حل این مساله برگزیده شده است.فرضیههای اساسی در این پژوهش، افزایش انتقال حرارت سیال با افزودن اغتشاش و افزایش انتقال حرارت با استفاده از افزایش سطح انتقال حرارت است. در پژوهش حاضر ، لوله صاف و افقی با طول ۱۰۰۰ میلی متر و قطر ۵۲ میلی متر که حاوی توربولاتور درون لوله از نوع صفحه پیچ خورده از جنس آلومینیوم با گام ۵۰ میلی متر و ۱۵۰ میلی متر به صورت شعاعی بررسی شده است .جریان ورودی در چهار حالت سرعت در راستای طولی لوله و دمای یکنواخت وارد لوله می شود . جریان به صورت تراکم ناپذیر، سه بعدی، پایا و مغشوش در نظر گرفته شده و شرط مرزی دیواره لوله، دما ثابت است و مسئله به صورت عددی بررسی شده و از مدل تلاطمی k-w برای مدل سازی جریان استفاده شده است. پس از انجام پژوهش حاضر با توجه به نتایج بدست آمده مشخص شد توربولاتور باعث افزایش اغتشاش و در نهایت افزایش نرخ انتقال حرارت می شود.