رفتن به محتوای اصلی
x

جلسه دفاع پایان ­نامه کارشناسی ارشد (آقای سعید محبیی)

موضوع: تحلیل عددی انتقال حرارت در مبدل‌ حرارتی دولوله‌ای همراه با درج نوار مارپیچ با تعداد پره‌های متفاوت

ارائه دهنده: سعید محبی

استاد راهنما: محمد رضا توکلی نژاد

استادان داور: محسن ثقفیان، احمدرضا سوهانکار

چکیده:

در پروژه عددی حاضر به بررسی انتقال حرارت و ضریب عملکرد حرارتی مبدل حرارتی دولوله‌ای جریان ناهمسو با درج نوار پیچ‌خورده در لوله‌‌ی داخلی مبدل پرداخته شده است. قطر لوله داخلی و خارجی مبدل به‌ترتیب 25/8 و 50/6 میلی‌متر در نظر گرفته شد. طول هر دولوله مبدل 1500 میلی‌متر به‌کار برده شد. در این پژوهش از چهار نوع نوار پیچ‌خورده دو پره، سه پره، چهار پره و پنج پره با سه نسبت پیچش چهار، شش و هشت استفاده شد. سیال کاری مورد استفاده در لوله‌‌ی داخلی و خارجی مبدل آب است. عدد رینولدز سیال در ورودی لوله خارجی مبدل که آب سرد در آن جریان دارد، در تمام حالت‌های مورد بررسی، ثابت و یکسان است اما عدد رینولدز در ورودی لوله داخلی مبدل که آب گرم در آن جریان دارد در محدوده‌ی 5000 تا 12000 متغیر است. دمای آب سرد و آب گرم در ورودی لوله‌های مبدل به‌ترتیب 30 و 80 درجه سانتی‌گراد است. در این پژوهش که به کمک نرم‌افزار انسیس فلوئنت مورد بررسی قرار گرفت، از مدل توربولانسی کی امگا (SST)  استفاده شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که با کاهش نسبت پیچش نوار مارپیچ عدد ناسلت افزایش می‌یابد و هرچه تعداد پره‌های نوار مارپیچ بیشتر باشد، تغییرات عدد ناسلت در پی تغییرات نسبت پیچش نوار مارپیچ، با افزایش همراه است. کاهش عدد رینولدز سیال در ورودی لوله مبدل، کاهش نسبت پیچش نوار مارپیچ و افزایش تعداد پره‌های نوار مارپیچ، افزایش ضریب اصطکاک را در پی دارد. نتایج نشان می‌دهد که با کاهش عدد رینولدز سیال در ورودی لوله، با وجود کاهش عدد ناسلت، ضریب عملکرد حرارتی با افزایش همراه است. همچنین با کاهش نسبت پیچش نوار مارپیچ ضریب عملکرد حرارتی افزایش می‌یابد. بیشترین مقدار عدد ناسلت(158/57) زمانی بدست آمد که در لوله داخلی مبدل از نوار مارپیچ پنج پره با نسبت پیچش چهار استفاده شد و عدد رینولدز سیال در ورودی لوله داخلی 12000 در نظر گرفته شد. همچنین بیشترین ضریب اصطکاک(0/272)  و ضریب عملکرد حرارتی(2/164) زمانی بدست آمد که در لوله داخلی مبدل از نوار مارپیچ پنج پره با نسبت پیچش چهار استفاده شد و عدد رینولدز سیال در ورودی لوله داخلی 5000 در نظر گرفته شد.