افزایش بازدهی دسته لوله دایروی پره‌دار با تغییر شکل و تغییر پارامترهای هندسی در جریان آشفته

Abstract

در این مقاله، افزایش بازدهی دسته لوله‌های فشرده پره‌دار با سطح مقطع دایروی، استفاده‌شده در مبدل‌های پوسته و لوله، بررسی می‌شود. به این منظور ابتدا تغییر سطح مقطع یک ردیف از دسته لوله بدون پره با لوله بیضوی در جریان آشفته مطالعه می‌شود و تأثیر قطر و گام طولی روی بهترین عملکرد دسته لوله بررسی می‌گردد. پس از محاسبه بهترین حالت از نظر عملکرد، تأثیر اعمال پره بر بازدهی دسته لوله تغییر شکل داده‌شده بررسی می‌شود. از روش SST- k-ω برای حل جریان در این حالات استفاده می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که با تغییر شکل ردیف پنجم از دسته لوله‌ها با قطر 02/0 متر از دایروی به بیضوی، افزایش کارایی حدود 21% است، با کاهش قطر لوله‌ها تا 015/0 متر و با افزایش قطر تا 024/0 متر و ثابت نگه‌داشتن گام طولی، به ترتیب تغییر شکل ردیف چهارم افزایش کارایی تا حدود 31% و ردیف ششم افزایش کارایی حدود 6% را به همراه دارند. در قطر 02/0 متر، کاهش گام طولی و افزایش آن به ترتیب 35% و 18% افزایش بازدهی را نتیجه می‌دهد. سپس می­توان گفت که افزایش کارایی هم به قطر لوله و هم به گام طولی بستگی دارد، اما تغییرات قطر تأثیر بیشتری روی انتخاب بهترین ردیف دارد. همچنین، دسته لوله با ترکیبی از لوله‌های بیضوی و دایروی بازدهی را تا 11% و 12% به ترتیب برای قطر 02/0 و 024/0 متر افزایش می‌دهد.