بررسی عددی تأثیرات درون لوله ای بر روی عملکرد آبگرمکن گازی

تحقیق حاضر، جهت بررسی اثرات درون لوله ای های مختلف بر عملکرد حرارتی یک نمونه آبگرمکن دیواری گازی انجام شده است. درون لوله ای های بررسی شده به صورت کلی به درون لوله ای های فنری، کلاسیک و ستاره ای دسته بندی شده اند. مدلسازی و تحلیل در این تحقیق توسط نرم افزار ansys cfx 13.0انجام شده است. همچنین مدل توربولانسی k-?جهت مدل کردن رژیم جریان مغشوش کنار دیوار استفاده شده است. نتایج به دست آمده از این شبیه سازی جهت اعتبار سنجی با نتایج آزمایشگاهی باشرایط مشابه و روابط عدد ناسلت و ضریب اصطکاک مشهور مقایسه شد که نتیجه آن همخوانی مناسب بین این نتایج بود. درون لوله ای فنری در دو طول گام 17 و 12 میلی متر و سطح مقطع مربعی با طول ضلع 2 میلی متر بررسی شد که نتایج نشان داد در طول گام کمتر ، ضریب اصطکاک و عدد ناسلت افزایش بیشتری داشته است. درون لوله ای فنری با سطح مقطع لوزی به ضلع 2 میلی متر و زاویه حاده 60 درجه و مثلث متساوی الاضلاع با طول ضلع 3 میلی متر در طول گام 12 میلی متر نیز بررسی شدند که درون لوله ای فنری با سطح مقطع لوزی نسبت به دو درون لوله ای فنری دیگر نتایج بهتری داشت. درون لوله ای کلاسیک با دو طول گام 30 و 45 بررسی شد کهدرون لوله ای با طول گام 30 میلی متر نتایج بهتری داشت. همچنین درون لوله ایستاره ای با سه طول گام 5/4، 3 و 2 سانتی متر ونسبت سطح ستاره به سطح ورودی جریان 31/0 بررسی شد که درون لوله ایستاره-ایبا طول گام 2 سانتی متر نتایج بهتری نسبت به دیگر درون لوله ای هایستاره ای داشت. بنابراین در همین طول گام سطح ستاره ها افزایش داده شد و و اثر این افزایش سطح نیز بررسی شد. نتایج نشان داد که برای دو نسبت سطح ستاره به سطح ورودی جریان 5/0 و 58/0 هرچند ضریب عملکرد حرارتی با افزایش سطح ستاره ها افزایش یافت اما برای این دو نسبت سطح، نتایج بسیار نزدیک به هم بود. در پایان نتایج همه درون لوله ای ها با هم مقایسه شد که درون لوله ایستاره ای با نسبت سطح 5/0 بهترین عملکرد را با ضریب عملکرد حرارتی 173/1 به خود اختصاص داد.