دراسة تجريبية وعددية لتحسين انتقال الحرارة في مبادل حراري غلافي انبوبي باستخدام حشوة سلكية حلزونية
الشريط الجانبي للمقالة
محتوى المقالة الرئيسي
الملخص
تم اجراء اختبار لتحسين انتقال الحرارة في مبادل غلافي انبوبي بأدخال حشوات سلكية حلزونية الى حزمة الانابيب. استخدم اربع احجام للخطوات بين حلقات الحشوة
الحلزونية، ) 4.8 , 6.4 , 8.0 , 9.6 ( ملم. المائع المستخدم كان الماء ولكلا جانبي المبادل. ترتيب الجريان كان موازي وصفائحي لكلا الجانبين، ومدى رقم رينولدز لجهة
الانابيب يتراوح بين ) 100 - 920 (. تم الاخذ بعين الاعتبار عدة متغيرات وتشمل: معامل انتقال الحرارة بالحمل و-عدد وحدات انتقال الحرارة- الفعالية وانخفاض الضغط.
اجري تحليل CFD للمقارنة مع النتائج المختبرية. اظهرت النتائج ان هناك زيادة في معامل انتقال الحرارة لجهة الانابيب وبقيمة 54 %، بسبب استخدام الحشوات ذات الخطوة
9.6 ملم. اعلى فعالية تم الحصول عليها كانت في حالة الحشوات ذات الخطوة 9.6 ملم. ان الحشوة زادت من هبوط الضغط بنسبة 260 .%
المقاييس
تفاصيل المقالة
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
THIS IS AN OPEN ACCESS ARTICLE UNDER THE CC BY LICENSE http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
##plugins.generic.plaudit.displayName##
المراجع
Kreith F, Manglik RM, Bohn MS. Principles of heat transfer. Cengage learning; 2012.
Al-Abidi AA, Mat S, Sopian K, Sulaiman M-Y, Mohammad A-T. Internal and external fin heat transfer enhancement technique for latent heat thermal energy storage in triplex tube heat exchangers. Applied Thermal Engineering 2013; 53: 147-156. DOI: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2013.01.011
Kumar S, Karanth K, Murthy K. Numerical study of heat transfer in a finned double pipe heat exchanger. World Journal of Modelling and Simulation 2015; 11: 43-54.
Indhe MJ, Bhatkar VW. Optimization of longitudinal fin profile for double pipe heat exchanger. International Research Journal of Engineering and Technology 2015; 2 (4): 517-529
Rozzi S, Massini R, Paciello G, Pagliarini G, Rainieri S, Trifiro A. Heat treatment of fluid foods in a shell and tube heat exchanger: Comparison between smooth and helically corrugated wall tubes. Journal of Food Engineering 2007; 79: 249-254. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2006.01.050
Lin ZM, Sun DL, Wang LB. The relationship between absolute vorticity flux along the main flow and convection heat transfer in a tube inserting a twisted tape. Heat and Mass Transfer 2009; 45: 1351-1363. DOI: https://doi.org/10.1007/s00231-009-0511-z
Urkude SS, Farkade HS. Experimental investigation on heat transfer characteristics in a circular tube fitted with perforated helical screw-tape inserts. International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology 2017; 6 (5): 8713-8723.
Salman SD, Kadhum AH, Takriff MS, Mohamad AB. Heat transfer enhancement of laminar nanofluids flow in a circular tube fitted with parabolic-cut twisted tape inserts. The Scientific World Journal 2014; article ID 543231: 7 pages. DOI: https://doi.org/10.1155/2014/543231
Eiamsa-ard S, Kiatkittipong K, Jedsadaratanachai W. Heat transfer enhancement of TiO2/water nanofluid in a heat exchanger tube equipped with overlapped dual twisted-tapes. Engineering Science and Technology, an International Journal 2015; 18: 336-350. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jestch.2015.01.008
Shewale OM, Pravin MA, Gazge SAH, Pasanna PA. Experimental investigation of double-pipe heat exchanger with helical fins on the inner rotating tube. International Journal of Research in Engineering and Technology 2014; 3 (7): 98-102. DOI: https://doi.org/10.15623/ijret.2014.0307016
Shah R-K, Sekulic D-P. Fundamentals of heat exchanger design. Hohn Wiley & Sons; 2003. DOI: https://doi.org/10.1002/9780470172605