تأثیر قطر لوله بر انتقال حرارت و جریان سیال در مبدل های حرارتی لوله مارپیچ به روش CFD

در این مقاله به بررس ی جریان و انتقال حرارت در مبدل های حرارتی لوله مارپیچ با استفاده از روش عدد ی پرداخته شده است.هدف مطالعه تاثیر قطر لوله بر پارامترهای حرارتی و هیدرودینامیکی جریان س یال درون مبدل می باشد . شبیه ساز ی با استفادهاز روش حجم محدود به کمک نرم افزار فلوئنت انجام شده است. مطالعه ی عددی برای اعداد رینولدز در بازه ی 6000-32000در رژیم های جریان آرام و مغشوش با مبدل حرارتی لوله مارپیچ و مقادیر قطر لوله در بازه 4 تا 20 میلیمتر برای سیال آبتحت دما ی ثابت 343 کلوین بر روی دیواره خارجی لوله مارپیچ انجام شده است. مقدارضخامت لوله مارپیچ در اینشبیه سازی برابر 2 میلیمتر در نظر گرفته شده است و از مدل هدایت پوسته در نرم افزار فلوئنت استفاده شده است که دراین حالت نیازی به شبکه بند ی ضخامت لوله وجود ندارد و در نتیجه زمان محاسبات کاهش می یابد. نتایج نشان می دهد باافزایش قطر لوله، دمای متوسط توده سیال و همچنین دمای بالک خروجی کاهش می یابند، همچنین انتقال حرارت کل واحدطول مبدل با یک رابطه نمایی کاهش پیدا می کند. افت فشار در مقادیر پایین قطر لوله بسیار افزایش پیدا می کند که کارپمپ بیشتری را تحمیل می کند و نامطلوب می باشد.