| تحلیل
تاثیر انواع مختلف زائده های تولید گردابه روی عملکرد مبدل های حرارتی پره لوله ای
آب
تحلیل اگزرژی تاثیر انواع مختلف زائده های تولید گردابه روی عملکرد مبدل های حرارتی پره لوله ای آب هوا
|
|
| دسته بندی | مکانیک |
| فرمت فایل | docx |
| حجم فایل | 1313 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 16 |
تحلیل اگزرژی تاثیر انواع مختلف زائده های تولید گردابه روی عملکرد مبدلهای حرارتی پره لوله ای آب- هوا
تصویر کلی
در این مقاله تاثیر سه نوع مختلف زائده تولید گردابه (VG)، شامل زائده های: 1- چهار وجهی گوه ای شکل؛ مستطیلی بلوکی شکل؛ 3- مثلثی باله ای شکل ، روی یک مبدل حرارتی پره لوله ای و با استفاده از تحلیل اگزرژی و به صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. در این آزمایش برای به جریان در آوردن هوا در محدوده ی دبی بینkg/s 0.054 تا kg/s 0.069 از روی مبدل حرارت پره لوله ای ، از یک سیستم تونل باد استفاده شده است. آب گرم نیز با دبی ثابت lit/h 240 و محدوده ی تغییرات دمای ورودی بین 317 تا 341 درجه کلوین (44 تا 68 درجه سانتیگراد) ، و در حالت پایا درون لوله ها به گردش در می آید. این آزمایش برای چهار حالت مختلف شامل حالتی که مبدل حرارتی بدون زائده است و نیز حالتهایی که انواع مختلف VGها روی پره های مبدل حرارت نصب شده اند انجام شده است. نتایج نشان میدهد که استفاده از این زائده ها نسبت بازگشت ناپذیری سمت هوا به نرخ انتقال حرارت(ASIHR) ، را کاهش می دهد که این کاهش در مورد VGهای بلوکی شکل بیشتر از دو نوع دیگر آزمایش شده است. دلیل این موضوع می تواند کاهش بازگشت ناپذیری سمت هوا به دلیل کاهش اختلاف دمای میانگین بین آب و هوای مبدل حرارتی و در عین حال بهبود شرایط انتقال حرارت باشد. برای آشکار شدن تاثیرات انواع زائده ها روی عملکرد مبدل حرارتی براساس کاهش ASIHR ، از کمیت جدید دیگری به نام کارآیی زائده تولید گردابه (PVG) ، استفاده شده است. نتایج نشان میدهد که مقادیر PVG در محدوده ی کمتر از 5% برای VGهای گوه ای شکل تا بیش از 35% برای زائده های بلوکی شکل است که نشان دهنده ی تاثیر مثبت انواع زائده ها به خصوص زائده های بلوکی شکل روی عملکرد مبدل حرارتی است .
مراجع
[1] Kakac, S., Liu, H. “Heat exchangers: selection , rating , and thermal design” Second Edition , CRC Press , 2002.
[2] Biswas, G., Mitra, N.K., Fiebig, M. “Heat transfer enhancement in fin-tube heat exchangers by winglet type vortex generators” International Journal of Heat and Mass Transfer 37 (1994) 283-291.
[3] Kotcioglu, I., Caliskan, S., Cansiz, A., Baskaya, S. “Second law analysis and heat transfer in a cross flow heat exchanger with a new winglet-type vortex generator” Energy 35 (2010) 3686-3695.
[4] Wang, C.C., Lo, J., Lin, Y.T., Liu, M.S. “Flow visualization of wave-type vortex generators having inline fin-tube arrangement” International Journal of Heat and Mass Transfer 45 (2002) 1933-1944.
[5] Tian, L., He, Y., Tao, Y., Tao, W. “A comparative study on the air-side performance of wavy fin-and-tube heat exchanger with punched delta winglets in staggered and in-line arrangements” International Journal of Thermal Science 48 (2009) 1765-1776.
[6] Fiebig, M., Valencia, A., Mitra, N.K. “Wing-type vortex generators for fin-and-tube heat exchangers” Exp. Therm . Fluid Sci 7 (1993) 287-295.
[7] Valencia, A., Fiebig, M., Mitra, N.K. “Heat transfer enhancement by longitudinal vortices in a fin-and-tube heat exchangers element with flat tubes” ASME J. Heat Transfer 118 (1996) 209-211.
[8] Henze, M., Von wolfersdorf, J. “Influence of approach flow conditions on heat transfer behind vortex generators” International Journal of Heat and Mass Transfer 54 (2011) 279-287.
[9] Leu, J.S., Wu, Y.H ., Jang, J.Y. “Heat transfer and fluid flow analysis in plate-fin and tube heat exchangers with a pair of block shape vortex generators” International Journal of Heat and Mass Transfer 47 (2004) 4327-4338.
[10] Zeng, M., Tang, L.H., Lin, M., Wang, Q.W. “Optimization of heat exchangers with vortex-generator fin by Taguchi method” Applied Thermal Engineering 30 (2010) 1775-1783.
[11] Wu, S.Y., Yuan, X.F., Li, Y.R., Xiao, L. “Exergy transfer effectiveness on heat exchanger for finite pressure drop” Energy 32 (2007) 2110-2120.
