در این تحقیق تأثیر نوار مارپیچ به عنوان یکی از متداول ترین آشفته سازها، بر انتقال حرارت، افت فشار و میزان رسوب گذاری درون لوله مبدل حرارتی به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور هندسه یک نوع نوار مارپیچ جدید در نرم افزار طراحی مدل انسیس تولید و شبکه بندی شده و برای حل به نرم افزار فلوئنت فرستاده شده است. عدد رینولدز جریان در محدوده بررسی در نظر گرفته شده است. برای معتبرسازی نتایج بدست آمده، از روابط معمول برای اعداد ناسلت و ضریب اصطکاک مربوط به جریان آشفته درون لوله استفاده شده است. با توجه به طول لوله در مبدل های حرارتی و تکرار هندسه آشفته ساز در آن، تنها یک گام°180 از آشفته ساز و لوله برای مدلسازی به صورت جریان کاملاً توسعه یافته در نظر گرفته شده است. برای مدلسازی تلاطم از مدل آشفتگی ، نسخه ، در این مسئله استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان دهنده افزایش انتقال حرارت و تنش برشی بر دیواره لوله است. بیشترین درصد افزایش عدد ناسلت مربوط به عدد رینولدز 12000 و به میزان 54 درصد مشاهده شده است. بیشترین درصد افزایش در ضریب اصطکاک مربوط به عدد رینولدز 10000 به میزان 65 درصد است. با محاسبه معیار کلی ارزیابی عملکرد حرارتی، بیشترین عملکرد کلی حرارتی مربوط به عدد رینولدز 20000 به میزان 22/1 می باشد. مقدار ماکزیمم افزایش تنش برشی دیواره لوله در عدد رینولدز 10000 و به اندازه 147 درصد است. نتایج بدست آمده برای تنش برشی نشان می دهد که استفاه از این آشفته ساز می تواند میزان رسوب گذاری در دیواره لوله را به نحو موثری کاهش دهد. بررسی سرعت سیال در ناحیه نزدیک دیواره میان نوار مارپیچ و دیواره افزایش سرعت محوری سیال و ایجاد سرعت مماسی در این ناحیه نسبت به لوله بدون نوار مارپیچ را نشان می دهد که هر دو عامل به کاهش رسوب گذاری کمک می کند.

آلاینده های جوشکاری از قبیل فیوم ها و گازهای سمی بسیار خطرناک بوده و باید از ناحیه تنفسی کارگران دفع شوند. در این پژوهش عملکرد روش های مختلف تهویه صنعتی شامل تهویه اختلاطی، جابه جایی و موضعی در یک کارگاه بزرگ جوشکاری به صورت عددی ارزیابی شده است. به دلیل بزرگ بودن کارگاه مورد نظر، میدان حل با فرضیاتی منطقی محدود شده است. چون رژیم حاکم بر جریان از نوع مغشوش است، معادلات حاکم شامل معادلات پیوستگی، اندازه حرکت، انرژی، غلظت آلاینده و معادلات اغتشاش k-? استاندارد بوده و به صورت پایا و به روش حجم محدود حل شده اند. پلوم جوشکاری با در نظر گرفتن فرضیاتی معقول از یک سطح کوچک با شار گرمایی و شار آلاینده مربوط به جوشکاری gmaw وارد میدان حل می شود. نتایج حل عددی شامل خطوط مسیر، میدان سرعت، دما و غلظت آلاینده در صفحه های مختلف و ناحیه تنفسی بررسی شده و روش های مختلف تهویه با توجه به مقدار غلظت در ناحیه تنفسی و عملکرد با یکدیگر مقایسه شده اند. پلوم جوشکاری از سطحی کوچک به دلیل نیروی شناوری برخاسته و جریان هوا و دما را به شدت تحت تأثیر قرار می دهد. در این کار ابتدا شرایط موجود بررسی شده و مشخص می شود که تهویه اختلاطی استفاده شده عملکرد مطلوبی ندارد. ابتدا سعی می شود که تهویه موجود با کمترین تغییرات اصلاح گردد. در همین راستا مواردی چون استفاده از پنجره های سقفی و پنجره های روبه فن، تغییر ارتفاع دریچه های ورودی، استفاده از تهویه طبیعی و تغییر نرخ تعویض هوا بررسی می شود. نتایج نشان می دهد بیشترین اثرگذاری مربوط به تغییر نرخ تعویض هوا است. در مقابل تهویه طبیعی و پنجره های رو به فن و سقفی نمی توانند اثر قابل توجهی ایجاد کنند. تغییر ارتفاع دریچه های ورودی نیز درصورتی که بر پلوم جوشکاری اثر شدیدی نگذارد می تواند موثر باشد. همچنین روش های تهویه جابه جایی و موضعی تحت شرایط خاصی می توانند استفاده شده و غلظت آلاینده را به زیر حد مواجهه مجاز کاهش دهند. تهویه جابه جایی نسبت به تهویه اختلاطی موثرتر بوده و باعث می شود هوای تازه، کل ناحیه تنفسی را در برگیرد. استفاده از هود جانبی متحرک هم نشان داد که مقادیر غلظت آلاینده را در ناحیه تنفسی درصورت استفاده صحیح به نزدیک صفر تقلیل می یابد. در حقیقت این روش موثرترین در کاهش غلظت آلاینده های جوشکاری به زیر حد مواجهه مجاز می باشد.