بررسي تاثير به كارگيري افزاينده هاي انتقال حرارت برضريب انتقال حرارت در جريان دوفازي آب ـ هوا در الگوي حبابي

Investigation of the Effect of the Application of Heat Transfer Turbulators on Heat Transfer Coefficient in Two-Phase Air-Water Flow, in Bubbly Pattern

: در سال هاي اخير فناوري ازدياد انتقال حرارت به طور گسترده اي در مبدل هاي حرارتي براي استفاده در فرايندهاي گوناگون صنعتي به كار گرفته مي شود. با استفاده از اين فناوري نياز به افزايش تعداد مبدل هاي حرارتي در يك مجموعه براي رسيدن به نرخ هاي حرارتي بالاتر قابل رفع مي باشد كه اين امر از نظر اقتصادي بسيار داراي اهميت است. در اين پژوهش عملكرد سه نوع افزاينده انتقال حرارت فنر مارپيچ، ماتريس با دانسيته كم و ماتريس با دانسيته زياد، در جريان دوفازي آب ـ هوا در الگوي حبابي مورد بررسي قرار گرفت. نتيجه هاي به دست آمده نشان دهنده آن است كه افزاينده هاي به كار گرفته شده به ترتيب به ميزان 48/26 ، 52 /37 و 12/59 درصد موجب افزايش ضريب انتقال حرارت شده اند. مقايسه داده هاي ضريب انتقال حرارت دوفازي آزمايشگاهي در الگوي حبابي و در لوله خالي با داده هاي مرجع انتخاب شده حاكي از ميزان انحراف 89 /13 درصد مي باشد. همچنين براي محاسبه ضريب انتقال حرارت جابجايي سيال دوفازي درلوله خالي و لوله هاي مجهز به افزاينده، جداگانه از داده هاي آزمايشگاهي، رابطه هاي جديدي استخراج شده و مورد ارزيابي قرار گرفته است.

In recent years, heat transfer enhancement technology has been widely applied to heat exchangers to be used in many industrial processes. By applying this technology, the need to increase the number of heat exchangers to receive higher heat rates can be ablated that economically is of great interest. In the present work, the application of three turbulators: Wire coil insert, low density matrix insert and high density matrix insert in two-phase air-water flow was investigated. The results show that these turbulators have increased the heat transfer coefficient by 26.48, 37.52 and 59.12 percentage, respectively. By comparison, there has been seen a 13.89 percentage of deviation between the experimental and choosed reference data. Moreover, from the experimental data for that abovementationed system of Insert-applied two-phase air-water flow, separately, certain new correlations were attained and evaluated.