بررسي تأثير استفاده همزمان از لوله موج‌دار و سيم‌پيچ در مبدل‌حرارتي بر انتقال‌حرارت

با توجه به محدوديت منابع انرژي در جهان و همچنين افزايش هزينه استفاده از انرژي در سال‌هاي اخير، تحقيق در اين زمينه بسيار مورد توجه قرارگرفته‌است. در اين راستا تلاش‌هاي فراواني جهت ايجاد مبدل‌هاي حرارتي فشرده‌تر، پربازده‌تر، با وزن و ابعاد كمتر و همچنين ارزان‌تر صورت گرفته‌است. در مبدل هاي حرارتي اصلي كه مدنظر همه‌ي محققين قرار گرفته‌است، افزايش ميزان انتقال حرارت است. افزايش ميزان انتقال حرارت با روش‌هاي متعددي محقق مي‌گردد. لازم به ذكر است كه افزايش انتقال حرارت بايد متناسب با افت فشار باشد. در اين مقاله به بررسي اثر لوله‌هاي موج‌دار و سيم‌فنري بر انتقال حرارت پرداخته شده‌است. در بهترين حالت اين هندسه نسبت عملكرد حرارتي كه بيانگر نرخ انتقال حرارت به هزينه مصرفي است نسبت به حالت مبنا برابر با 84/1 است. در ادامه به بررسي طول موج‌هاي مختلف كانال سينوسي پرداخته شده‌است، هر چه طول موج بيشتر مي‌شود انتقال حرارت افزايش مي‌يابد اما با افزايش شيب از افزايش شيب انتقال حرارت كاسته مي‌شود. شيب بهينه در اينجا شيب 2 مي‌باشد. سپس به بررسي اثر سيم‌فنري در افزايش يا كاهش انتقال حرارت پرداخته‌شد. ازآن‌جايي كه حضور موج سينوسي خود برهم زننده جريان است، استقرار دادن سيم‌فنري بلافاصله بر روي ديواره احتمال تله گردابي را افزايش مي‌دهد. بنابراين سيم‌فنري با فاصله از مرز ديواره انتخاب مي‌شود. نتايج به اين صورت است كه نسبتd/D برابر با 5/0 بالاترين اثر مثبت را در افزايش انتقال حرارت دارد.