امكان سنجي كاهش مصرف انرژي و افزايش تبادل حرارت در مبدل پوسته و لوله با استفاده از لوله ها با سطح فرورفتگي

چكيده – مديريت انرژي حرارتي در صنايع مختلف از طريق مبدل هاي حرارتي صورت مي پذيرد. درصورت كاركرد مناسب مبدل هاي حرارتي در شرايط كاري مختلف، تبادل انرژي حرارتي به صورت چشم گيري افزايش مي يابد. يكي از روش هاي متداول افزايش تبادل حرارت در مبدل ها، استفاده از لوله ها با ساختار فرورفته است. استفاده از لوله ها با فرورفتگي كه يك روش غيرفعال است، سبب كنترل و ايجاد اغتشاش در جريان داخلي لوله مي شود. لذا در پژوهش حاضر، عملكرد حرارتي يك لوله صاف با يك لوله با فرورفتگي با استفاده از روش عددي با يكديگر مقايسه شده است. در اين راستا، ابتدا براي اعتبارسنجي روش عددي، نتايج حاصل از اين روش براي لوله صاف و با فرورفتگي با داده هاي تجربي مقايسه مي شود. اختلاف ناچيز بين نتايج حل عددي با داده هاي تجربي، بيانگر دقت قابل قبول روش عددي است. سپس عملكرد حرارتي- هيدروليكي لوله صاف و با فرورفتگي با هندسه يكسان در عدد رينولدز 5.000 تا 15.000 استخراج مي شود و در نهايت عملكرد حرارتي يك مبدل حرارتي در شرايط كاري خاص با لوله صاف و با فرورفتگي با يكديگر مقايسه مي شود. نتايج اين مقايسه نشان مي دهد كه استفاده از لوله با فرورفتگي علاوه بر افزايش انتقال حرارت در مبدل هاي حرارتي باعث كاهش 8 درصدي انرژي برق مصرفي پمپاژ سيال مي شود.