การศึกษาคุณลักษณะการถ่ายเทความร้อนของอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อซ้อนที่มีแผ่นครีบบิดสอดอยู่

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษา คุณลักษณะการถ่ายเทความร้อนของอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน แบบท่อซ้อนร่วมศูนย์สองชั้น ที่มีแผ่นครีบบิดสอดอยู่ทางด้านท่อใน โดยแผ่นครีบบิดทำจากอลูมิเนียมและเหล็ก ซึ่งชุดอุปกรณ์การทดลอง ถูกสร้างขึ้นจากท่อเหล็ก และท่อทองแดงที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 54.5 mm และ 25.5 mm, ความหนา 1.5 mm และความยาว 2 m ในการทดลองน้ำร้อน และน้ำเย็นจะไหลสวนทางกัน ภายในอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน โดยน้ำร้อนจะไหลทางด้านท่อใน ที่มีแผ่นครีบบิดสอดอยู่ ในขณะที่น้ำเย็นจะไหลผ่านตลอด ทางช่องวงแหวน โดยมีอัตราการไหลของน้ำร้อน และน้ำเย็นเป็น 4, 6, 8 และ 10 LPM ในขณะที่ อุณหภูมิทางเข้าของน้ำเย็น จะมีค่าคงที่ 30^oC และอุณหภูมิทางเข้าของน้ำร้อนเป็น 50, 55 และ 60^oC ตามลำดับ โดยแผ่นครีบบิดมีระยะพิทซ์ 160 mm และมีความหนา 2 mm โดยเปรียบเทียบผลการทดลองที่ได้ ระหว่างในกรณีที่มีแผ่นครีบบิด และในกรณีที่ไม่มีแผ่นครีบบิด จากผลการทดลองพบว่าท่อที่มีการติดตั้งแผ่นครีบบิด จะมีอัตราการถ่ายเทความร้อนที่ดีกว่าท่อที่ไม่มีแผ่นครีบบิด ซึ่งแสดงให้เห็นว่า การไหลหมุนวนที่เกิดขึ้นเนื่องจากแผ่นครีบบิด จะช่วยทำให้สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม (U) ของอุปกรณ์เพิ่มขึ้น โดยค่า U เฉลี่ยของแผ่นครีบบิดอลูมิเนียม, เหล็ก และไม่มีแผ่นครีบบิด จะมีค่าเป็น 876, 738 และ 660 W/m2. ^oC ตามลำดับ