Effect of Corrugation Depth on Heat Transfer Enhancement and Flow Characteristics for Corrugated Tubes

الملخص

تم أختبار ثلاثه انابيب محلزنه تحتوي على اعماق نتوء مختلفه عمليا ونظريا. الاختبار أنجز بامرار هواء بارد داخل الانبوب المحلزن، يسخن هذا الهوء بامرار بخار ماء مشبع داخل القشره المبادل الحراري هذا يؤدي الى جعل درجه حرارة سطح الانبوب تقريبا ثابته. قيم عمق النتوء الابعدي(e/D_h) هي 0.0216, 0.0469, 0.0798, بينما زاوية الحلزون ونسبه خطوه الحلزون (p/D_h) كانتا ثابتتان تقريبا 9^ο و0.5, على التوالي. التجارب أنجزت على الهواء المضطرب حيث كان عدد رينولدزمن 5000 الى 50000. النتائج أظهرت ان معدل الزيادة في عدد نسلت كانت 46%,67% و105% لنسبة عمق نتوء 0.0216 ,0.0469 و0.0798, على التوالي بالمقارنه مع الانبوب الاملس. بينما، معدل الزيادة لمعامل الاحتكاك للانابيب الملتويه ذات نسبة عمق التواء 0.0216, 0.0469 و0.0798 كانت 90%, 135% و500% اعلى من الانبوب الاملس، على التوالي.  بثبوت قدرة دافعة الهواء فان أفضل نسبة عدد نسلت كانت 1.4 التي تم الحصول عليها من انبوب محلزن يحتوي على نسبة عمق نتوء متوسط القيمة (e/D_h= 0.0469). أستخدم الحل العددي لتصور تصرف الجريان داخل الانبوب المحلزن بأستخدام برنامج Ansys, Fluent 15. النتائج النظريه اظهرت ان هنالك دوامة رئيسيه تتكون نتيجه حركه المائع بمسار حلزوني، بالاضافه الى ذلك هنالك دوامة اخرى تتكون خلف النتوء. هذان الدوامتان تقومان بعملية خلط بين طبقات المائع وكذلك تكيسر طبقه المتاخمه، وبالنتيجة يؤدي الى تحسين انتقال الحرارة.