The augmentation of convective heat

The augmentation of convective heat transfer in a single-phase turbulent flow by using helically corrugated tubes has been experimentally investigated.
Effects of pitch-to-diameter ratio (P/DH=0.18, 0.22 and 0.27) and rib-height to diameter ratio (e/DH=0.02, 0.04 and 0.06) of helically corrugated tubes on the heat transfer enhancement, isothermal friction and thermal performance factor in a concentric tube heat exchanger are examined.
The experiments were conducted over a wide range of turbulent fluid flow of Reynolds number from 5500 to 60,000 by employing water as the test fluid. Experimental results show that the heat transfer and thermal performance of the corrugated tube are considerably increased compared to those of the smooth tube.
The mean increase in heat transfer rate is between 123% and 232% at the test range, depending on the rib height/pitch ratios and Reynolds number while the maximum thermal performance is found to be about 2.3 for using the corrugated tube with P/DH=0.27 and e/DH=0.06 at low Reynolds number.
Also, the pressure loss result reveals that the average friction factor of the corrugated tube is in a range between 1.46 and 1.93 times over the smooth tube.
In addition, correlations of the Nusselt number, friction factor and thermal performance factor in terms of pitch ratio (P/DH), rib-height ratio (e/DH), Reynolds number (Re), and Prandtl number (Pr) for the corrugated tube are determined, based on the curve fitting of the experimental data.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ตรวจสอบเสริมโอนด้วยการพาความร้อนในการไหลเชี่ยวเฟสเดียวโดยใช้ท่อลูกฟูกแตกทดลอง ผลกระทบของสนามเส้นผ่านศูนย์กลาง (P/DH = 0.18, 0.22 และ 0.27) และซี่โครงความสูงต่อเส้นผ่านศูนย์ (e/DH = 0.02, 0.04 และ 0.06) ของท่อลูกฟูกแตกเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายโอนความร้อน เบนแรงเสียดทานและความร้อนประสิทธิภาพปัจจัยในศูนย์กลางท่อประปามีการตรวจสอบ การดำเนินการทดลองช่วงกว้างของการไหลปั่นป่วนของเรย์โนลด์สเลขจาก 5500 เป็น 60,000 โดยเลือกใช้น้ำเป็นของเหลวทดสอบ ผลการทดลองแสดงว่า การถ่ายเทความร้อนและประสิทธิภาพความร้อนของท่อลูกฟูกจะเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับหลอดเรียบ อัตราการถ่ายโอนความร้อนที่เพิ่มขึ้นหมายถึงอยู่ระหว่าง 123% และ% 232 ที่ทดสอบ ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนความสูง/สนามซี่โครงและเลขเรย์โนลด์สในขณะพบประสิทธิภาพความร้อนสูงสุดจะ ประมาณ 2.3 สำหรับใช้ท่อลูกฟูกด้วย P/DH = 0.27 และ e/DH = 0.06 ที่เลขเรย์โนลด์สต่ำ ยัง ผลสูญเสียความดันพบว่า ปัจจัยแรงเสียดทานเฉลี่ยของท่อลูกฟูกอยู่ในช่วง ระหว่าง 1.46 และ 1.93 เวลา ผ่านท่อเรียบ นอกจากนี้ ความสัมพันธ์ของ Nusselt เลข แรงเสียดทานปัจจัยและความร้อนประสิทธิภาพปัจจัยในแง่ของอัตราส่วนของระยะ pitch (P/DH) ความสูงซี่โครงอัตราส่วน (e/DH), หมายเลขเรย์โนลด์ส (Re), และหมายเลขพรันด์เทิล (Pr) สำหรับท่อลูกฟูกจะ พิจารณา โดยเส้นโค้งที่เหมาะสมของข้อมูลทดลอง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เพิ่มขึ้นของการพาความร้อนในการไหลเชี่ยวเฟสเดียวโดยใช้หลอดกระดาษลูกฟูก helically ได้รับการตรวจสอบทดลอง
ผลกระทบของอัตราการใช้สนามเพื่อเส้นผ่าศูนย์กลาง (P / DH = 0.18, 0.22 และ 0.27) และซี่โครงสูงอัตราส่วนขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง (E / DH = 0.02, 0.04 และ 0.06) ของหลอดกระดาษลูกฟูก helically ในการเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนแรงเสียดทาน isothermal และ ปัจจัยประสิทธิภาพการระบายความร้อนในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหลอดศูนย์กลางมีการตรวจสอบ
การทดลองดำเนินการในช่วงที่กว้างของการไหลของของเหลวป่วนจำนวน Reynolds จาก 5500 ถึง 60,000 โดยใช้น้ำเป็นของเหลวทดสอบ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าการถ่ายเทความร้อนและประสิทธิภาพทางความร้อนของท่อลูกฟูกมีมากเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับของหลอดเรียบ
การเพิ่มขึ้นของค่าเฉลี่ยในอัตราการถ่ายโอนความร้อนอยู่ระหว่าง 123% และ 232% ในช่วงที่ผลการทดสอบขึ้นอยู่กับซี่โครงอัตราส่วนความสูง / สนามและจำนวน Reynolds ในขณะที่ประสิทธิภาพการระบายความร้อนสูงสุดพบว่าเป็นประมาณ 2.3 สำหรับการใช้หลอดลูกฟูกที่มี P / DH = 0.27 และ e / DH = 0.06 Reynolds ที่บ้านเลขที่ต่ำ
นอกจากนี้ผลการสูญเสียความดันพบว่าปัจจัยที่มีแรงเสียดทานเฉลี่ยของหลอดกระดาษลูกฟูกอยู่ในช่วงระหว่าง 1.46 และ 1.93 ครั้งกว่าหลอดเรียบ
นอกจากนี้ความสัมพันธ์ของปัจจัยจำนวน Nusselt ปัจจัยแรงเสียดทานและการระบายความร้อนในแง่ของอัตราส่วนสนาม (P / เอช) อัตราส่วนซี่โครงสูง (E / เอช) จำนวน Reynolds (อีกครั้ง) และหมายเลข Prandtl (PR) สำหรับ หลอดกระดาษลูกฟูกจะถูกกำหนดขึ้นอยู่กับการปรับเส้นโค้งของข้อมูลการทดลอง ขึ้นอยู่กับซี่โครงอัตราส่วนความสูง / สนามและจำนวน Reynolds ในขณะที่ประสิทธิภาพการระบายความร้อนสูงสุดพบว่าเป็นประมาณ 2.3 สำหรับการใช้หลอดลูกฟูกที่มี P / DH = 0.27 และ e / DH = 0.06 Reynolds ที่บ้านเลขที่ต่ำ นอกจากนี้ผลการสูญเสียความดันพบว่าปัจจัยที่มีแรงเสียดทานเฉลี่ยของหลอดกระดาษลูกฟูกอยู่ในช่วงระหว่าง 1.46 และ 1.93 ครั้งกว่าหลอดเรียบ นอกจากนี้ความสัมพันธ์ของปัจจัยจำนวน Nusselt ปัจจัยแรงเสียดทานและการระบายความร้อนในแง่ของอัตราส่วนสนาม (P / เอช) อัตราส่วนซี่โครงสูง (E / เอช) จำนวน Reynolds (อีกครั้ง) และหมายเลข Prandtl (PR) สำหรับ หลอดกระดาษลูกฟูกจะถูกกำหนดขึ้นอยู่กับการปรับเส้นโค้งของข้อมูลการทดลอง ขึ้นอยู่กับซี่โครงอัตราส่วนความสูง / สนามและจำนวน Reynolds ในขณะที่ประสิทธิภาพการระบายความร้อนสูงสุดพบว่าเป็นประมาณ 2.3 สำหรับการใช้หลอดลูกฟูกที่มี P / DH = 0.27 และ e / DH = 0.06 Reynolds ที่บ้านเลขที่ต่ำ นอกจากนี้ผลการสูญเสียความดันพบว่าปัจจัยที่มีแรงเสียดทานเฉลี่ยของหลอดกระดาษลูกฟูกอยู่ในช่วงระหว่าง 1.46 และ 1.93 ครั้งกว่าหลอดเรียบ นอกจากนี้ความสัมพันธ์ของปัจจัยจำนวน Nusselt ปัจจัยแรงเสียดทานและการระบายความร้อนในแง่ของอัตราส่วนสนาม (P / เอช) อัตราส่วนซี่โครงสูง (E / เอช) จำนวน Reynolds (อีกครั้ง) และหมายเลข Prandtl (PR) สำหรับ หลอดกระดาษลูกฟูกจะถูกกำหนดขึ้นอยู่กับการปรับเส้นโค้งของข้อมูลการทดลอง ผลการสูญเสียความดันพบว่าปัจจัยที่มีแรงเสียดทานเฉลี่ยของหลอดกระดาษลูกฟูกอยู่ในช่วงระหว่าง 1.46 และ 1.93 ครั้งกว่าหลอดเรียบ นอกจากนี้ความสัมพันธ์ของปัจจัยจำนวน Nusselt ปัจจัยแรงเสียดทานและการระบายความร้อนในแง่ของอัตราส่วนสนาม (P / เอช) อัตราส่วนซี่โครงสูง (E / เอช) จำนวน Reynolds (อีกครั้ง) และหมายเลข Prandtl (PR) สำหรับ หลอดกระดาษลูกฟูกจะถูกกำหนดขึ้นอยู่กับการปรับเส้นโค้งของข้อมูลการทดลอง ผลการสูญเสียความดันพบว่าปัจจัยที่มีแรงเสียดทานเฉลี่ยของหลอดกระดาษลูกฟูกอยู่ในช่วงระหว่าง 1.46 และ 1.93 ครั้งกว่าหลอดเรียบ นอกจากนี้ความสัมพันธ์ของปัจจัยจำนวน Nusselt ปัจจัยแรงเสียดทานและการระบายความร้อนในแง่ของอัตราส่วนสนาม (P / เอช) อัตราส่วนซี่โครงสูง (E / เอช) จำนวน Reynolds (อีกครั้ง) และหมายเลข Prandtl (PR) สำหรับ หลอดกระดาษลูกฟูกจะถูกกำหนดขึ้นอยู่กับการปรับเส้นโค้งของข้อมูลการทดลอง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การถ่ายโอนความร้อนโดยการไหลปั่นป่วนในเฟสโดยใช้ขดท่อลูกฟูกมีไดนามิคส์ผลของระยะห่างระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลาง ( P / DH = 0.18 , 0.22 และ 0.27 ) และซี่โครงความสูงอัตราส่วนเส้นผ่านศูนย์กลาง ( E / DH = 0.02 , 0.04 และ 0.09 ) ของท่อลูกฟูกขดในการถ่ายเทความร้อนคงที่ , แรงเสียดทานและปัจจัยสมรรถนะทางความร้อนในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อจะตรวจทำการทดลองผ่านช่วงกว้างของการไหลปั่นป่วนของเรย์โนลด์ จาก 5 , 500 , 000 โดยอาศัยน้ำเป็นตัวทดสอบของเหลว ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าการถ่ายเทความร้อนและสมรรถนะทางความร้อนของท่อลูกฟูกจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับของท่อเรียบหมายถึงการเพิ่มอัตราการถ่ายเทความร้อนระหว่าง 123 % และ 232 ล้านบาทในช่วงทดสอบ ขึ้นอยู่กับความสูงของซี่โครง / ระยะห่างอัตราส่วนและ Reynolds number ในขณะที่ประสิทธิภาพความร้อนสูงสุดอยู่ประมาณ 2.3 ใช้ท่อลูกฟูกกับ P / E / DH DH = 0.27 0.06 ที่เรย์โนลด์นัมเบอร์นอกจากนี้ ผลพบว่า ค่าเฉลี่ยของความดันลดความเสียดทานในท่อลูกฟูก อยู่ในช่วงระหว่าง 1.46 และ 1.93 เท่าท่อเรียบนอกจากนี้ ความสัมพันธ์ของตัวเลขค่าปัจจัยแรงเสียดทานและปัจจัยด้านสมรรถนะในแง่ของค่าสนาม ( P / DH ) , อัตราส่วนความสูงซี่โครง ( E / DH ) Reynolds number ( Re ) , และจำนวนพรันด์เทิล ( PR ) สำหรับท่อลูกฟูกถูกกำหนดบนพื้นฐานของการปรับเส้นโค้งของการทดลอง