احمد بدرام - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف

در این مقاله میزان بهبود انتقال حرارت در جریان داخل لوله به وسیله ی افزودن صفحه ی دایره ای شکل عمود بر جریان به صورت عددی بررسی شده است. انتقال حرارت در جریان داخل لوله کاربردهای بسیار زیادی نظیر مبدل های حرارتی، تاسیسات دیگ بخار، کندانسور، سیستم های سرمایش، خطوط انتقال سیال عامل در نیروگاه ها و ... دارد. به منظور بررسی صحت حل عددی، نتایج عددی انتقال حرارت از لوله ی بدون مانع در جریان آرام با نتایج تحلیلی مقایسه گردید که تطابق خوبی مشاهده شد. ویژگی بارز این پژوهش، بررسی مسئله به صورت سه بعدی 3D و نیز بررسی تأثیر افزودن مانع دیسکی در گستره ی وسیعی از شرایط مختلف است، به طوری که تأثیر افزودن مانع دیسکی، در اعداد رینولدز بین 1000 (جریان آرام)، تا 15000 و در هر عدد رینولدز در دو شرط مرزی حرارتی دمای سطح ثابت و شار حرارتی سطح ثابت بررسی گشته است. نتایج نشان می دهند در اعداد رینولدز کم تر از 5000 ، افزودن مانع دیسکی ΔT (افزایش دمای سیال در حین عبور از لوله) را بین 1/5 تا 4 برابر و افت فشار (در تمامی اعداد رینولدز) را تقریبا 2/6 برابر می کند. بنابراین استفاده از مانع دیسکی در اعداد رینولدز کم تر از 5000 کاملاً مقرون به صرفه خواهد بود.

انتقال حرارت، جریان داخلی، مانع دیسکی، حل عددی، 3D