کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7047069 1457121 2016 37 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Thermal and fluid flow first-principles numerical design of an enhanced double pipe heat exchanger
ترجمه فارسی عنوان
نخستین اصول طراحی جریان الکتریکی و جریان سیال یک مبدل حرارتی دوگانه افزایش یافته است
کلمات کلیدی
مبدل حرارتی لوله در لوله، مایع گرم، لوله هلالی، لوله پیچ خورده، لوله راه راه، شبیه سازی عددی،
ترجمه چکیده
این تحقیق مربوط به طراحی حرارتی و جریان سیال مبدل حرارتی دو لوله ای است که در آن دیواره لوله داخلی به صورت کروی موج دار می باشد. در این ترتیب، لوله داخلی از لحاظ هندسی منحصر به فرد است، زیرا از سوراخ های متناوب و شیارها تشکیل شده است. با استفاده از پیچش پیچ و مهره پیوسته، دیوار لوله یک مولفه جریان چرخش ایجاد شده بر روی یک جریان محوری در هر دو جریان سیال ایجاد می کند. شبیه سازی های عددی ثابت به عنوان ابزار طراحی استفاده شد. نتایج برای هر دو روش موازی و ضد جریان و برای هر دو مدل ثابت و متغیر مایع مایعات بدست آمده است. دو مدل حرارتی هیدرولیکی استفاده شد. در یکی از مبدل های حرارتی به عنوان یک واحد واحد به پایان رسید. از سوی دیگر، یک مدل دوره ای فضایی برای به دست آوردن نتایج کلی مقاومت حرارت حرارتی ایجاد شد. مقایسه ها با مبدل های ساده دو جداره صاف دیواره، تقریبا یک عامل سه برابر افزایش انتقال حرارت برای مبدل های حرارتی دو لوله ای شکل موجدار بود. مقایسه مقایسهی قطرات فشار نشان داد که مبدلهای حرارتی دو لوله ای دارای دو تا چهار ضلعی هستند. این مقایسه ها مربوط به دو مورد مقایسه شده با همان قطر لوله های شرکت شده است. عملیات ضد جریان موجب افزایش نرخ انتقال حرارت شد، اما به میزان قابل توجهی بستگی دارد که آیا خواص مایع وابسته به دما یا ثابت است. تعداد رینولدز برای پرونده های تحقیقاتی بین 420 تا 2000 بود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
نخستین اصول طراحی جریان الکتریکی و جریان سیال یک مبدل حرارتی دوگانه افزایش یافته است
چکیده انگلیسی
This investigation is concerned with the thermal and fluid flow design of a double-pipe heat exchanger in which the wall of the inner pipe is helically corrugated. In this arrangement, the inner tube is geometrically unique since it is comprised of alternating ridges and grooves. By means of the continuous helical twist, the pipe wall creates a swirl flow component superimposed on an axial flow within both fluid streams. Steady numerical simulations were used as the design tool. Results were obtained for both parallel and counter flow, and for both constant- and variable-fluid property models. Two thermal-hydraulic models were employed. In one, the heat exchanger was analyzed as a single end-to-end entity. In the other, a spatially periodic model was created to obtain generally applicable thermal resistance results. Comparisons with simple smooth-walled double-pipe exchangers showed roughly a factor of three increases in heat transfer for the helically corrugated double-pipe heat exchangers. The corresponding comparison of the pressure drops revealed the corrugated double-pipe heat exchangers had anywhere from a factor of two to four larger pressure drop. These comparisons correspond to the two compared cases having the same perimeters of the participating pipes. Counter-flow operation yielded higher rates of heat transfer, but to an extent that depends on whether the fluid properties are temperature-dependent or constant. Reynolds numbers for the investigated cases ranged from 420 to 2000.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Thermal Engineering - Volume 107, 25 August 2016, Pages 194-206
نویسندگان
, , ,