سال انتشار: ۱۳۹۰

محل انتشار: سومین همایش بین المللی مبدلهای گرمایی در صنایع نفت و انرژی

تعداد صفحات: ۱۲

نویسنده(ها):

محمّد سمیع پور گیری – استادیار مهندسی شیمی
آرش اطمینان – دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی شیمی
نصرالله مجیدیان – استادیار مهندسی شیمی

چکیده:

در این پژوهش، اثرات قطعاتی موسوم به Tube Insert، بر میزان انتقال حرارت و افت فشار در یک مبدل تکلوله ای که هوای سرد را به عنوان سیال عامل، با برقراری شار حرارتی یکنواخت، به کمک المنت حرارتی که سراسر اطراف لوله آزمایش را در بر گرفته، گرم می کند، پرداخته شده است. Insertها به شکل حلقه های پروانه ای شکل هم مرکز (CBR)، با سه آرایش متفاوت از حیث نسبت فاصله حلقه ها به قطر حلقه (Lr/Dr=4, 8, 16) و در رژیم های جریانی آرام، گذرا و آشفته (۱۶۰۰<Re<24900) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج حاکی از افزایش ضریب انتقال گرما به میزان قابل توجهی برای لوله مجهز به تمامی قطعات نسبت به لوله خالی بود، که بیشینه این افزایش برای گونه CBRIبه مقدار ۱۳۳% بیش از لوله خالی رسید. به علاوه، نتایج بدست آمده برای ضریب اصطکاک در لوله مجهز به Insert، نشان از افزایشی در محدوده ۸-۵/۴ برابر نسبت به لوله خالی بود. همچنین محاسبات به عمل آمده برای مقادیر ضریب عملکرد قطعه (η) حاکی از آن بود که با افزایش شدت جریان، Insertعملکرد بهتری پیدا نموده، به گونه ای که از مقدار متوسط ۹۸/۰ در جریان آرام به ۱۹/۱ در جریان متلاطم می رسد. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش تعداد حلقه های Insertمقادیر ضریب انتقال حرارت و ضریب افت فشار افزایش یافته که برآیند این دو کمیت در گونه CBRIIدارای بهترین عملکرد است. در پایان نیز روابطی تجربی برای عدد Nuو نیز f، برای جریان در لوله مجهز به Insertنوع CBRارائه گردیده است.