بررسی تجربی اثر الیاف رشته ای انعطاف پذیر طولی بر انتقال گرما و افت فشار در جریان داخل لوله با دیواره دما ثابت

مبدل های حرارتی از وسایلی هستند که کاربرد بسیار وسیعی در صنعت دارند و به همین دلیل اصلاح عملکرد آنها طی قرن گذشته همواره مورد توجه محققان بوده است. اصلاح ضریب عملکرد مبدل های حرارتی می تواند به کوچکتر شدن آنها منجر شود. از طرفی یک مبدل حرارتی با عملکرد خوب می تواند انرژی را با راندمان بیشتری انتقال دهد. در این پژوهش اثر قرار گیری الیاف رشته ای انعطاف پذیر بر روی جریان داخلی در یک لوله با دمای ثابت پرداخته شده است. الیاف استفاده شده در سه جنس پلی پروپیلن، پلی-استر و پنبه می باشند. همچنین سه طول و چهار آرایش از الیاف مذکور بررسی شده است. آزمایش ها در دو رژیم جریان آرام و آشفته انجام شده است. محدوده اعداد رینولدز مورد بررسی از 600 تا 2300 و از 3000 تا 10000 می باشد. نتایج حاکی از آن بود که، هر چه چگالی الیاف بیشتر باشد، الیاف اثر بیشتری بر جریان دارند. همچنین در صورتی که طول الیاف کوتاهتر و تعداد الیاف افزایش یابد، انتقال حرارت افزایش خواهد یافت. همچنین در صورتی که قطر الیاف افزایش یابد، اثر بیشتری بر افزایش انتقال حرارت خواهد داشت. بیشینه افزایش انتقال حرارت در جریان آرام 51 درصد به دست آمد. در پایان بهترین معیار ارزیابی عملکرد در جریان آشفته، 61/0 و برای الیاف پنبه در حالی که طول الیاف 30 سانتیمتر و در آرایش با زاویه 120 درجه درون لوله قرار گرفته اند، به دست آمد.