بررسی عددی سه بعدی اثر ملحقات بر انتقال حرارت و افت فشار در یک لوله

Abstract

در این پژوهش، جریان سه­بعدی همراه با انتقال حرارت در ناحیه ورودی یک لوله با الحاق قطعاتی در وسط لوله که توسط میله نازکی به هم وصل شده‌اند، در اعداد رینولدز مختلف (450-1800) و عدد پرانتل 72/0 به صورت عددی بررسی شده است. در این مقاله، اطلاعاتی درباره شکل جریان و محاسبه انتقال حرارت و افت فشار برای رینولدزهای مختلف ارائه می‌شود. اثر تعداد قطعات و فاصله آنها از هم و همچنین ضخامت قطعه بررسی شده است. از روش حجم محدود برای انتقال معادلات حاکم به روابط جبری و از روش سیمپل سی برای تصحیح فشار استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد که استفاده از ملحقاتی با ضخامت کم، اثر بهتری در نسبت افزایش کلی داشته و نیز در جریان آرام شکل ملحقه تأثیر مستقیمی در افزایش راندمان حرارتی دارد. ملحقاتی با مقاطع مربع شکل که دارای گوشه هستند، باعث تولید گردابه‌‌های طولی و در نتیجه افزایش میزان انتقال حرارت می‌شوند.