مطالعه عددي هيدروديناميك و انتقال¬حرارت مبدل¬حرارتي مارپيچ دولوله

در مقاله حاضر پارامترهاي¬ هيدروديناميكي و انتقال¬حرارتي مبدل¬حرارتي مارپيچ دولوله¬ مورد مطالعه قرارگرفته است. حل معادلات ¬حاكم به¬صورت سه¬بعدي و با استفاده از نرم¬افزار انسيس فلوئنت به¬روش حجم محدود انجام¬ شده است. جريان به¬صورت پايا، آرام و تراكم¬ناپذير درنظرگرفته شده و سيالات درون لوله¬هاي داخلي و خارجي مبدل¬حرارتي مارپيچ دولوله به¬صورت خلاف¬ جهت نسبت به يكديگر عبور مي¬كنند. طول و قطر لوله¬ها در تمامي تحليل¬ها ثابت درنظرگرفته¬شده و با تغيير دبي سيال ورودي هر دولوله، تغيير نسبت انحنا هندسه مارپيچ، تغيير گام¬مارپيچ مبدل¬حرارتي و افزودن نانو ذرات TiO2 به سيال لوله داخلي مبدل¬حرارتي، شبيه¬سازي¬ها صورت گرفته¬اند. به¬منظور تعيين تاثيرتغيير هريك از پارامترهاي موثر در هيدروديناميك و انتقال¬حرارت مبدل¬حرارتي مارپيچ دولوله¬، تغييرات نرخ انتقال¬حرارت و عدد بي¬بعد ناسلت برحسب عدد ¬هليكس بيان شده¬اند. شبيه¬سازي¬هاي انجام شده نشان مي¬دهندكه افزايش دبي سيال، كاهش گام مارپيچ و افزايش نسبت انحناي هندسه مارپيچ مبدل¬حرارتي حاضر، عددهليكس را افزايش¬داده و با افزايش عدد هليكس مكانيزم انتقال حرارت در مبدل¬حرارتي مارپيچ دولوله بهبود پيدا مي¬كند و در وهله¬ي آخر شبيه¬سازي نشان داده مي¬شود كه علاوه بر اعمال تغييرات در هندسه مبدل¬حرارتي و دبي سيالات ورودي، ميتوان با افزودن نانو ذرات TiO2 به سيال لوله داخلي، مكانيزم انتقال حرارت در مبدل¬حرارتي مارپيچ دولوله را بهبود بخشيد.