چکیده

خصوصیات هیدرودینامیک و انتقال حرارت یک مبدل حرارتی با سوپاپ های تک مارپیچی به صورت آزمایشی و عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. یک مبدل حرارتی با سوپاپ دو لایه مارپیچی با استفاده از روش پویایی سیال محاسباتی (CFD) طراحی شده است. در مقایسه با عملکرد سه مبدل حرارتی با سوپاپ های تک بخشی، سوپاپ های تک مارپیچ و سوپاپ های مارپیچی دو لایه در مقاله ارائه شده است. آزمايش در الگوی سیال جريان مخالف با روغن داغ در طرف پوسته و آب سرد در طرف لوله صورت گرفته است. ضرایب انتقال حرارت به طور کلی محاسبه شد و ضرایب انتقال گرما از طرف پوسته به وسیله روش های توزیع ویلسون تعیین و اندازه گیری شد. این نشان می دهد که مبدل های حرارتی با سوپاپ های مارپیچ دارای ضریب انتقال حرارت بالاتر دارای افت فشار یکسان بیشتری نسبت به مبدل حرارتی با پارامترهای دیفرانسیل مجزا بر اساس نتایج عددی کنونی هستند و پیکربندی سوپاپ های مارپیچ دو لایه عملکرد بهتری نسبت به سوپاپ های مارپیچ تک لایه است.
 

1-مقدمه

 مبدل های حرارتی پوسته و لوله به طور گسترده ای در صنایع شیمیایی، تولید برق و پالایش نفت استفاده می شود. سوپاپ ها (بافل ها) در مبدل های حرارتی از اهمیت اولیه برخوردار هستند زیرا آنها نیرویی به سیال کنار پوسته وارد می کنند تا جریان را در عرض لوله قرار دهند تا میزان انتقال حرارت بالا را تامین  کنند و پشتیبانی از قسمت های جانبی لوله را فراهم کنند.