مطالعه اثر استفاده از پره های ایجاد کننده اغتشاش در دودکش یک آبگرمکن گازسوز دیواری بر هیدرو دینامیک جریان و بهبود انتقال حرارت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• سید هادی پورحسینی ¹
• مجتبی باغبان ²

¹ گناباد

² گروه مهندسی مکانیک، مجتمع آموزش عالی گناباد، گناباد، ایران.

10.22067/jacsm.2024.85997.1231

چکیده

در تحقیق حاضر تاثیر استفاده از تولیدکننده‌های گردابه به شکل صفحات نیمدایره‌ای با زاویه‌ و فواصل طولی مختلف بر هیدرودینامیک جریان و آهنگ انتقال حرارت از محصولات احتراق به دیواره دودکش یک آبگرمکن گازسوز دیواری به شیوه آزمایشگاهی و شبیه‌سازی عددی مورد بررسی قرار گرفته و تاثیر تعداد و زاویه پره‌ها بر آهنگ انتقال حرارت به دیواره تعیین شده است. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که قرار دادن پره های ایجاد کننده اغتشاش (تولید کننده گردابه) در دودکش، ضمن کاهش سرعت در ناحیه مرکزی دودکش و افزایش زمان ماند محصولات احتراق، با مغشوش کردن و هدایت جریان به سمت لایه مرزی مجاور دیواره، باعث افزایش انتقال حرارت به دیواره دودکش می‌شود. همچنین آرایش ۷ پره تولید کننده گردابه با زاویه ۵۵ درجه نسبت به راستای طولی بهینه‌ترین حالتی است که علاوه بر افزایش آهنگ انتقال حرارت به دیواره برگشت جریان محصولات احتراق نیز رخ نمی‌دهد. نتایج به دست آمده همچنین نشان می دهد که در آرایش پره بهینه، با تغییر دبی گاز در محدوده ۵/۰ تا ۷۵/۰ متر مکعب بر ساعت، انتقال حرارت به دیواره دودکش به طور متوسط %۲۱ افزایش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

• پره تولید کننده گردابه
• محصولات احتراق
• دودکش
• بهبود انتقال حرارت
• زاویه پره
• تعداد پره‌ها

موضوعات

• انتقال حرارت

---

عنوان مقاله [English]

Investigation on the effect of using vortex generator in the flow path of combustion product in the chimney of a natural gas wall-mounted water heater on flow hydrodynamics and improving heat transfer

نویسندگان [English]

• H. Poorhoseini ¹
• Mojtaba Baghban ²

¹ Department of Mechanical Engineering, University of Gonabad, Gonabad, Iran.

² Department of Mechanical Engineering, University of Gonabad, Gonabad, Iran.

چکیده [English]

In this study, the effect of using vortex generators in the form of semicircular plates with different angles and at different longitudinal distances in the chimney of a laboratory furnace with natural gas fuel on the hydrodynamics of the flow and the rate of heat transfer from combustion products has been investigated experimentally and numerically. The investigated parameters were angles for blades and the number of blades. The results show that vortex generators with reducing the speed in the central area of the chimney and increasing the residence time of the combustion products and also by directing the flow towards the boundary layer adjacent to the wall, increases the heat transfer to the chimney. The angle of 55º and the number of blades 7 was the optimum condition that prevents the flow of exhaust gases from returning, and in this case, by changing the gas flow rate in the range of 0.5 to 0.75 m3/hr, the heat transfer to the chimney wall increases by 21% on average.

کلیدواژه‌ها [English]

• Vortex generator
• Combustion products
• Chimney
• Heat transfer enhancement
• Blade angle
• Number of blades