بررسی تأثیر هندسۀ لولۀ همراه با توربولاتور بر افزایش عملکرد حرارتی گرمکن‌ مورد استفاده در ایستگاه‌ تقلیل فشار گاز

نویسندگان

دانشگاه یاسوج

چکیده

در این پژوهش، اثر استفاده از توربولاتورها به‌عنوان یک روش غیرفعال افزایش انتقال حرارت، بر روی عملکرد گرمکن ایستگاه تقلیل فشار بخش مختار شهر یاسوج مورد بررسی قرار گرفته است. به‌منظور تحلیل کارایی و تأثیر توربولاتورها بر عملکرد گرمکن، جریان پایا و تراکم‌ناپذیر گاز با استفاده از نرم‌افزار ANSYS CFX 14.5 شبیه‌سازی شده است. مدل توربولانسی تنش برشی انتقالی، برای مدل کردن رژیم جریان مغشوش کنار دیواره به کار رفته ‌است. همچنین با استفاده از نتایج شبیه‌سازی، پارامترهای عملکردی مهم مانند ضریب اصطکاک، عدد ناسلت و ضریب عملکرد حرارتی محاسبه شده و نیز، درون‌لوله‌ای فنری به‌عنوان یکی از انواع توربولاتورها به کار رفته است. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که توربولاتور فنری با قطر مفتول 10 میلی‌متر در حالت گرمکن با لولۀ بیضوی و نسبت قطر 95/0، بهترین عملکرد را دارد.

کلیدواژه‌ها


[1] Manglik, R. M., "Thermal-Fluids and Thermal Processing", Laboratory University of Cincinnati, Cincinnati, Ohio. [2] Liebenberg, L., Meyer, J.P., "In-Tube Passive Heat Transfer Enhancement in the Process Industry", Applied Thermal Engineering, Vol. 27, pp. 2713-26, 2007. [3] Eiamsa-ard, S., Thianpong, C., Eiamsa-ard, P., Promvonge, P., "Convective Heat Transfer in a Circular Tube with Short-Length Twisted Tape Insert", International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol. 36, pp. 365-371, 2009. [4] Gunes, S., Ozceyhan, V., Buyukalaca, O., "The Experimental Investigation of Heat Transfer and Pressure Drop in a Tube with Coiled Wire Inserts Placed Separately from the Tube Wall", Applied Thermal Engineering, Vol. 30, pp. 1719-1725, 2010. [5] Promvonge, P., "Heat Transfer Behaviors in Round Tube with Conical Ring Inserts", Energy Conversion and Management, Vol. 49, pp. 8-15, 2008. [6] Ibrahim, E.Z., "Augmentation of Laminar Flow and Heat Transfer in Flat Tubes by Means of Helical Screw-Tape Inserts", Energy Conversion and Management, Vol. 52, pp. 250–257, 2011. [7] Murugesan, P., Mayilsamy, K., Suresh, S., Srinivasan, P.S.S., "Heat Transfer and Pressure Drop Characteristics in a Circular Tube Fitted with and without V-Cut Twisted Tape Insert", International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol. 38, pp. 329–334, 2011. [8] Anvari a, A.R., Lotfi a, R., Rashidi a, A.M., Sattari, S., "Experimental Research on Heat Transfer of Water in Tubes with Conical Ring Inserts in Transient Regime", International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol. 38, pp. 668–671, 2011. [9] Shabanian, S.R., Rahimi, M., Shahhosseini, M., Alsairafi, A.A., "CFD and Experimental Studies on Heat Transfer Enhancement in an Air Cooler Equipped with Different Tube Inserts", International Communications in Heat and Mass, Transfer, Vol. 38, pp. 383–390, 2011. [10] گودرزی، کوروش، زنده‌بودی، غلامرضا، گودرزی، سیدیوسف، «بررسی تأثیر درون‌لولۀ ‌ایستاره‌ای روی عملکرد حرارتی آبگرمکن گازی در جریان مغشوش»، نشریۀ مهندسی و مدیریت انرژی، دورۀ ۳، شمارۀ ۴، ۱۳۹۲. [11] Ozceyhan, V., "Experimental Investigation of Flow and Heat Transfer in a Rib Inserted Pipe", Ph.D. Thesis, Erciyes University, Graduate School of Natural and Applied Sciences, Turkey, 2002. [12] Gunes, S., "The Investigation of Heat Transfer in Various Ribs Inserted Pipe", Ph.D. Thesis, Erciyes University, Graduate School of Natural and Applied Sciences, Turkey, 2009. [13] Webb, R.L., "Performance Evaluation Criteria for Use of Enhanced Heat Transfer Surfaces in Heat Exchanger Design", International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 24, pp. 715-726, 1981.