کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7053731 1458011 2018 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Analysis on heat transfer and pressure drop of fin-and-oval-tube heat exchangers with tear-drop delta vortex generators
ترجمه فارسی عنوان
تحلیل انتقال حرارت و افت فشار مبادل‌گرهای حرارتی لوله تیغه‌ای و بیضوی با ژنراتورهای حلقوی دلتا قطره اشکی
کلمات کلیدی
قطره اشکی، ژنراتور حلقوی، ارتقاء انتقال حرارت، اصل هم‌افزایی، جریان ثانویه
فهرست مطالب مقاله
چکیده 

کلمات کلیدی

1.مقدمه

شکل 1. پیکربندی ژنراتور حلقوی نوع بالچه در تبادلگرهای حرات لوله-پره: (a) پیکربندی «جریان مشترک بالا»؛ (b) پیکربندی «جریان مشترک پایین».

2.مدل فیزیکی و ریاضی

1.2. مدل فیزیکی

شکل 2. تبادلگر حرارت لوله تیغه‌ای و بیضوی با VGهای دلتای قطره اشکی.

2.2روش‌های حل

شکل 3. وجه و محل VGهای دلتای قطره اشکی 

شکل 4. شماتیک VGهای دلتا قطره اشکی با نسبت‌های متفاوت تقسیم‌بندی برای طول وتر.

3.2. تعریف پارامتر ارزیابی 

شکل 5. نمای حوزه محاسباتی: (a) نمای بالا؛ (b) نمای جانبی.

شکل 6. شمارنده Y+ از VFGهای دلتا قطره اشکی و دیواره کف در  .

3.اعتبارسنجی مدل و استقلال شبکه

1.3 تولید شبکه و آزمون‌های استقلال شبکه

2.3. رویه اعتبارسنجی

شکل 7. تصدیق استقلال شبکه  .

4.نتایج و بحث‌ها

1.4. تحلیل عملکرد انتقال حرارت و کاهش افت فشار

شکل 8. مقایسه نتایج عددی و داده‌های آزمایشی با وانگ [29]. (a) j؛ (b) f.

شکل 9. بردارهای سرعت جریان ثانویه VGهای دلتا قطره اشکی در بخش‌های متقاطع در طول جهت جریان در (فرمول) . 

شکل 10. پروفایل سرعت برای موردهای متفاوت صفحه x-y در  (فرمول) در (فرمول)  .

شکل 11. Nu محلی پره کف برای موردهای متفاوت در (فرمول)

شکل 12. شرایط میانگین مقطعی برای موردهای متفاوت در راستای جهت جریان در  (فرمول)

2.4. مقایسه عملکرد انتقال حرارت و افت فشار سطح و VGهای دلتا قطره اشکی  

3.4. تاثیرات پارامتر

1.3.4. ارتفاع VGها

2.3.4. طول وتر VGها

3.3.4. طول جانبی VGها

شکل 13. مقایسه عملکردهای VGها دلتا قطره اشکی و صاف

شکل 14. تاثیرات ارتفاع VGها دلتا قطره اشکی بر

شکل 15. تاثیرات طول وتر VGهای دلتا قطره اشکی بر  .

شکل 16. تاثیرات طول جانبی VGهای دلتا قطره اشکی بر  .

5.نتیجه‌گیری

 
ترجمه چکیده
شبیه‌سازی‌های عددی برای بررسی مشخصات حرارتی و سیالیت ژنراتور حلقوی (VG) دلتا قطره اشکی بر سطوح نرم مبادله‌گرهای حرارت لوله تیغه‌ای و بیضوی اجرا شده‌اند. VG به کار گرفته شده در پیکربندی «جریان مشترک بالا» زیر لوله‌ها می‌تواند چرخاب‌های طولی را القا کند و مساحت منطقه چرخشی را کاهش دهد که منتج به ارتقاء قابل ملاحظه انتقال حرارت و ازدیاد اغماض‌پذیر افت فشار در مقایسه با پره‌های صاف بدون VG می‌شود. عملکرد انتقال حرارت و افت فشار با استفاده از پارامترهای بی‌وجه و با در بازه 255 تا 1533 تحلیل می‌شود. نتایج نشان می‌دهند VGهای دلتا قطره اشکی عملکرد حرارتی-هیدرولیک بهتر نسبت به VGهای دلتای صفحه‌ای دارند و مقدار R به 1.06- 1.23 در نسبت تقسیم برای طول وتر (l1/l2) 2/3 می‌رسد. پارامترهای دیگر در این تحقیق نشان می‌دهند که وقتی ارتفاع VGها مقدار 0.6 برابر گام پره است، طول عرضی 0.3 برابر گام پره است، و طول وتر 1.2-1.4 برابر گام پره است، عملکرد کلی بهینه را می‌توان به دست آورد. مکانیسم ارتقاء انتقال حرارت به واسطه شدت جریان ثانویه و اصل هم‌افزایی میدانی بررسی می‌شود. این بررسی نشان می‌دهد برای موردی با عدد نوسلت بالاتر، شدت جریان ثانویه متناظر بیشتر است و زاویه هم‌افزایی کوچکتر است. علاوه بر این، برای هر مورد، با عدد نوسلت بالاتر، شدت جریان ثانویه بیشتر است و زاویه هم‌افزایی کوچکتر است. © 2018 شرکت مسئولیت محدود الزویر. تمام حقوق محفوظ است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
تحلیل انتقال حرارت و افت فشار مبادل‌گرهای حرارتی لوله تیغه‌ای و بیضوی با ژنراتورهای حلقوی دلتا قطره اشکی
چکیده انگلیسی
Numerical simulations are performed to examine the thermal and flow characteristics of tear-drop delta vortex generators (VGs) on the fin surfaces of fin-and-oval-tube heat exchangers. The VGs deployed in a “common flow up” configuration behind tubes can induce longitudinal vortices and reduce the area of wake region, which results in significant heat transfer enhancement and negligible augmentation of pressure drop compared with plain fins without VGs. The heat transfer performance and pressure loss are analyzed using the dimensionless parameters j/j0, f/f0, and R = (j/j0)/(f/f0)1/3 with ReDc ranging from 255 to 1533. The results indicate that the tear-drop delta VGs have a better thermal-hydraulic performance than plane delta VGs and the value of R reaches as high as 1.06-1.23 at the ratio of division for chord length (l1/l2) being 2/3. Further parameters study reveals that when the height of VGs is 0.6 times of fin pitch, the lateral length is 0.3 times of fin pitch, and the chord length is 1.2-1.4 times of fin pitch, the optimal overall performance can be obtained. The mechanism of heat transfer enhancement is investigated by intensity of secondary flow and field synergy principle. It suggests that for the case with higher Nusselt number, the corresponding secondary flow intensity is higher and the synergy angle is smaller. In addition, for each case, where the Nusselt number is higher, the secondary flow intensity is higher and the synergy angle is smaller.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Heat and Mass Transfer - Volume 127, Part B, December 2018, Pages 1054-1063
نویسندگان
, ,