بررسي تأثير هندسۀ لولۀ همراه با توربولاتور بر افزايش عملكرد حرارتي گرمكن‌ مورد استفاده در ايستگاه‌ تقليل فشار گاز

Effects of Tube Geometry with Turbulator on Increasing the Thermal Performance of the Heaters Used in Gas Stations

در اين پژوهش، اثر استفاده از توربولاتورها به‌عنوان يك روش غيرفعال افزايش انتقال حرارت، بر روي عملكرد گرمكن ايستگاه تقليل فشار بخش مختار شهر ياسوج مورد بررسي قرار گرفته است. به‌منظور تحليل كارايي و تاثير توربولاتورها بر عملكرد گرمكن، جريان پايا و تراكم‌ناپذير گاز با استفاده از نرم‌افزار ANSYS CFX 14.5 شبيه‌سازي شده است. مدل توربولانسي تنش برشي انتقالي، براي مدل كردن رژيم جريان مغشوش كنار ديواره به كار رفته ‌است. همچنين با استفاده از نتايج شبيه‌سازي، پارامترهاي عملكردي مهم مانند ضريب اصطكاك، عدد ناسلت و ضريب عملكرد حرارتي محاسبه شده و نيز، درون‌لوله‌اي فنري به‌عنوان يكي از انواع توربولاتورها به كار رفته است. نتايج به‌دست‌آمده نشان مي‌دهد كه توربولاتور فنري با قطر مفتول 10 ميلي‌متر در حالت گرمكن با لوله بيضوي و نسبت قطر 0/95، بهترين عملكرد را دارد.

In this study, the effects of turbulators as a passive method for heat transfer increment on the performance of the heater of Mokhtar City gas station in Yasouj has been evaluated. To analyze the performance and the effects of turbulators on the efficiency of heaters, one simulated the steady state and incompressible flow of gas through ANSYS CFX 14.5. Turbulence model of shear stress transport (SST) has been used for modeling turbulated flow regime beside the wall. Also, through the use of simulation results, the important performance parameters such as friction factor, Nusselt number, and thermal performance factor were calculated. Furthermore, wire coil tube insert was used as a common turbulator. The findings show that wire coil turbulator with a diameter of 10 mm in heaters with elliptical tubes and diameter ratio of 0.95 have the best performance.