بهبود مبادله‌كن‌هاي حرارتي پوسته ‌لوله با بافل‌هاي مارپيچ و قطاعي حفره‌دار

در اين تحقيق رفتار هيدروليكي حرارتي جريان سيال در مبادله كن حرارتي پوسته ‌لوله با بافل هاي جديد حفره دار قطاعي، حفره دار  مارپيچ با ساختار هاي پايه (قطاعي و مارپيچ ساده) به‌صورت عددي بررسي مي شوند. با مقايسۀ پارامترهاي ارزيابي مانند انتقال حرارت، افت فشار، نسبت انتقال حرارت به فشار، و ضريب ارزيابي عملكرد (EEC) نقش بافل‌هاي ارائه‌شده با ساختار پايه (بافل قطاعي، بافل مارپيچ يك‌طرفه) مقايسه مي شود، بر اساس نتايج به‌دست‌آمده، بافل مارپيچ پيوسته حفره‌دار نسبت به بافل مارپيچ ساده 22.46 درصد و بافل قطاعي حفره‌دار نسبت به بافل قطاعي ساده 19.76 درصد افت فشار را كاهش مي دهد. وجود حفره ها باعث ايجاد يك مسير جديد جريان  در طول دسته لوله ها مي شود. در يك ارزيابي جامع‌تر با مقايسۀ ضريب ارزيابي عملكرد ساختارهاي حفره‌دار بافل مارپيچ و قطاعي به ترتيب افزايش 18.3 و 11.17 درصد نسبت به ساختارهاي پايه ارائه دادند.  اين ايده با تغيير الگوي جريان از مارپيچ به مارپيچ-طولي و از زيگزاگي به زيگزاگ-طولي توزيع جريان در سمت پوسته را يكنواخت‌تر مي كند در واقع اين مدل جريان باعث كاهش نواحي مستعد رسوب (نواحي مرده) و هزينه‌هاي نگهداري و بهبود عملكرد سيستم  مي‌گردد. با اين وجود، ساختار جديد حفره دار مي‌تواند جايگزين بافل هاي قطاعي مرسوم براي صرفه‌جويي در انرژي در مدت‌ زمان طولاني باشد.