علی اکبر شمشیری1، محمدعلی اخوان بهابادی2، احمد صداقت3، بررسی تجربی افزایش انتقال حرارت و افت¬فشار جریان آرام و رینولدزهای پایین جریان مغشوش در لوله دایروی با سیم¬پیچ، مجموعه مقالات چهارمین کنفرانس بين‌المللي گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع 23 – 25 خرداد 1391

مجموعه مقالات چهارمین کنفرانس بين‌المللي گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع

23 – 25 خرداد 1391، ايران، تهران، هتل المپيك

ICHVAC4-3141

بررسی تجربی افزایش انتقال حرارت و افت­فشار جریان آرام و رینولدزهای پایین جریان مغشوش در لوله دایروی با سیم ­پیچ

علی اکبر شمشیری¹، محمدعلی اخوان بهابادی²، احمد صداقت³

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، aliakbar.shamshiri@yahoo.com

² استاد دانشکده مهندسی مکانیک، پردیس دانشکده­های فنی، دانشگاه تهران، akhavan@ut.ac.ir

³ استادیار دانشکده مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، sedaghat@cc.iut.ac.ir

چکیده

ویژگی­های انتقال حرارت و افت فشار جریان آرام و مغشوش روغن انتقال حرارت در لوله دایروی با سیم­پیچ که در شرایط دمای دیواره ثابت است، در این تحقیق مورد بررسی تجربی قرار گرفته است. آزمایش­ها در ناحیه کاملاً توسعه یافته از نظر هیدرودینامیکی و در ناحیه ورودی از نظر حرارتی برای جریان آرام انجام شدند. برای این هدف، ابتدا روغن انتقال حرارت HT-B در لوله­ای افقی با مقطع دایروی با قطر داخلی 5/14 میلیمتر مورد آزمایش قرار گرفت و سپس سیم­پیچ­هایی با گام­ها و قطر سیم­های مختلف درون لوله جا داده شد و آزمایش­ها ادامه یافت. سیم­پیچ­های مورد آزمایش در این تحقیق از جنس فولاد کربن بودند که در گستره هندسی نسبت گام پیچ به قطر داخلی لوله 79/2 12/1 و نسبت قطر سیم به قطر داخلی لوله 097/0 069/0 قرار داشتند. اثرات عدد رینولدز و هم­چنین هندسه سیم­پیچ­ها بر انتقال حرارت و ضریب اصطکاک مورد بررسی قرار گرفت. افزایش قابل ملاحظه انتقال حرارت در ناحیه­ای که الگوی جریان به دلیل استفاده از سیم­پیچ تغییر کرده بود، مشاهده شد. البته افزایش در ضریب انتقال حرارت همراه با افزایش در ضریب اصطکاک و افت فشار مشاهده شد. از همین رو هر دو عامل انتقال حرارت و افت فشار به منظور ارزیابی عملکرد سیم­پیچ­ها به­طور هم­زمان مورد بررسی قرار گرفتند. آزمایش­ها در محدوده عدد رینولدز 100 تا 4300 و عدد پرانتل 150 تا 430 انجام گرفت.

واژه های کلیدی: انتقال حرارت، افت فشار، سیم­پیچ، دمای دیواره ثابت.