تحليل افزايش ميزان انتقال حرارت در مبدلهاي پوسته و لوله مارپيچ به كمك ديناميك سيالات محاسباتي

در مقاله حاضر بررسي CFD افزايش انتقال گرما در يك مبدل پوسته- لوله همراه با لوله مارپيچ انجام شده است. آب داغ به عنوان سيال گرم در لوله افقي و آب سرد نيز از سمت پوسته وارد شده است. نقش مربوط به پارامترهاي هندسه مورد استفاده بر ميزان انتقال گرما بررسي و ارايه شده است. با انجام آناليز CFD و محاسبه مقادير مطلوب هر يك از پارامتر‌هاي مورد بررسي، توافق خوبي بين آناليز CFD و نتايج تجربي حاصل شد. پارامترهاي هندسي و عملياتي مورد بررسي "شدت جريان‌هاي سيال‌هاي گرم و سرد، فاصله بين پيچ‌ها و استفاده از بفل" در جهت افزايش ميزان انتقال گرما مي‌باشند. طبق نتايج حاصل افزايش گام لوله مارپيچ باعث ميشود سيال حركت‌كننده درون پوسته برخوردهاي كمتري با ديواره‌هاي لوله مارپيچ داشته باشند كه سبب كاهش افت سرعت و افزايش ميزان انتقال گرما مي‌شود. همچنين استفاده از بفل سبب افزايش 3/8 درصدي در عدد ناسلت درون لوله مي‌گردد. براي يك گام مشخص از لوله مارپيچ، افزايش شدت جريان سيال سرد همراه با بفل سبب افزايش نسبي 11 درصدي عدد ناسلت و افزايش گام لوله مارپيچ سبب افزايش 9/16 درصدي عدد ناسلت درون پوسته مي‌گردد.