تحلیل عددی تاثیر شیب بر تقطیر جریان لایه‌ای درون لولة شیبدار

Authors

دانشگاه علم و صنعت ایران

Abstract

در این مقاله، تاثیر شیب لوله بر هیدرودینامیک و انتقال حرارت در جریان لایه‌ای درون لوله، در حین تقطیر و در حالت هم‌ جهت بصورت عددی تحلیل شده است. با احتساب گرادیان فشار محوری و تنش‌برشی میان فازی و تفکیک جریان به سه ناحیه مجزا و بکمک معادلات بقاء و تقریب لایة نازک، معادلة دیفرانسیلی غیرخطی و پاره‌ای ضخامت لایه تقطیر استخراج شده است. نتایج به کارگیری یک روش حل عددی تکراری تلفیقی، نشانگر تطابق نتایج با داده‌های آزمایشگاهی است. برای جریان بخار اشباع ورودی با اعداد رینولدز بین 20000 تا 30000 و دمای اشباع ورودی 70 تا 100 درجة سانتی‌گراد، اختلاف دمای جداره و بخار اشباع، طول و قطر لوله و نیز نرخ‌های جرمی متفاوت بخار ورودی، تاثیر شیب لوله بر ضرایب انتقال حرارت در طول لوله محاسبة شده، که بیانگر تاثیر قابل توجه زاویة شیب بر کاهش میزان انتقال حرارت به میزان بیش از بیست درصد می-باشد.

Keywords


Nusselt, W. (1916). Surface condensation of water vapor, Z.verdt. Ing. Vol. 60, PP. 541-546 and PP. 569-575.

Jacob, M. (1949). Heat Transfer, John Wiley and Sons, Inc., New York, New York, 670.

Chaddock, J. B. (1957). "Film condensation of vapor in horizontal tubes." Refrigerating Engineering Vol.  65, PP. 36-41 and PP. 90-95.

Chato, J. C. (1962). "Laminar condensation inside horizontal tube and inclined tubes." ASHRAE, Vol. 4,No. 2, PP. 52-60.

Rufer, C. E. and Kezios, S. O. (1965). "Analysis of two-phase one component stratified flow with condensation." J. Heat Transfer, Vol 88c, PP. 256-275.

Jaster, H. and Kosky, P. G. (1976). "Condensation heat transfer in a mixed flow regime." Intrenational J. heat mass transfer, Vol. 19, PP. 95-99.

Connell, M. P., Beckingham, M. and Wood, D. C. (1974). Condensation inside horizontal tube, in Multiphase flow systems, London, J. chem. Engineering Symposium serios, No. 38, Paper D2.