تعیین مشخصات ترمو هیدرولیکی مبدل های حرارتی لوله پره دار

مبدل های حرارتی لوله پره دار خاص با تعداد ردیف لوله زیاد و لوله هایی با قطر خارجی بزرگ در محدوده وسیعی از کاربردها استفاده می شوند. که به عنوان نمونه کاربردی از آن، می توان مبدل های حرارتی فورگو را نام برد. هندسه مورد مطالعه در این پژوهش یک مبدل حرارتی لوله پره دار با پره های ساده و لوله هایی با قطر خارجی در سه حالت شش ردیف لوله، نه ردیف لوله و دوازده ردیف لوله در نظر گرفته شده است. که توسط نرم افزار فلوئنت در حالت پایا با فرض جریان تراکم ناپذیر و آرام به صورت سه بعدی شبیه سازی گردیده است. نتایج نشان داد که اگر جریان با زاویه ای حداکثر تا 35 درجه وارد مبدل حرارتی مذکور شود تغییرات ایجاد شده در مقدار عدد ناسلت کمتر از 5 درصد می باشد که ناچیز بوده و قابل اغماض می باشد. همچنین اگر جریان ورودی با زاویه ای حداکثر تا 15 درجه وارد مبدل حرارتی مذکور گردد تغییرات ایجاد شده در میزان افت فشار کمتر از 5 درصد می باشد که قابل چشم پوشی است. بررسی ها نشان داد که افزایش تعداد ردیف لوله ها هیچ تاثیری بر روی مقدار عدد ناسلت و ضریب j کولبرن ندارد. ولی باعث افزایش قابل توجه مقدار افت فشار می گردد. همچنین با افزایش تعداد ردیف لوله ها میزان تغییر ایجاد شده در ضریب اصطکاک کمتر از 7 درصد می باشد. تحلیل ها روشن نمود که مولفه افقی سرعت جریان ورودی نقش اصلی را در تعیین مقادیر پارامترهای ناسلت، افت فشار، ضریب j کولبرن و ضریب اصطکاک دارا می باشد. مشاهده شد که مقدار عدد ناسلت در اولین ردیف از لوله ها که با جریان هوای ورودی تماس پیدا می کند نسبت به سایر ردیف ها بیشتر است. همچنین مقدار افت فشار در اولین و آخرین ردیف از لوله ها نسبت به سایر ردیف ها بیشتر می باشد.