Sarmal telli yatay borularda ısı transferi ve basınç kayıplarının hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile incelenmesi

Bu çalışmada, dairesel ve karesel kesitli yatay borular içerisine yerleştirilen helisel sarılmış tellerin ısı transferine ve akış karakteristiklerine etkisi ANSYS FLUENT v17 kullanılarak araştırılmıştır. İlk olarak, ikili helisel teller 40, 60 ve 80 mm hatvede incelendi. Reynolds sayısı 16000 ila 48000 arasındadır. Borunun duvarına sabit sıcaklık eş dağılımlı olarak uygulandı. En yüksek ısı transfer performans katsayısı (1.146) en yüksek hatvede (80 mm) ve minimum Reynolds sayısında (17407) elde edildi. İkinci olarak, dairesel, eşkenar üçgen ve karo kesitteki helisel teller 54, 72 ve 90 mm'lik 3 farklı hatve değerlerinde karesel kesitli borunun içine yerleştirildi. Sabit ısı akısı borunun duvarına uygulandı. Reynolds sayısı 4387 ila 18415 arasındadır. Dairesel, eşkenar üçgen ve karo kesitli helisel tellerin Nusselt sayısı sırasıyla 38-88%, 37-93% ve 38-98% oranlarında düz borudan daha yüksektir. Sonuçlar gösterdi ki, maksimum ısı transfer performansı 30.46 % ile eşkenar üçgen kesitli helisel telde ve 90 mm'lik hatvede görülmüştür. Son çalışmada ise bükümlü bant ve bükümlü bant ile eşkenar üçgensel kesitli helisel tel birlikte dairesel kesitli boruya yerleştirildi. Reynolds sayısı 4600 ile 21000 arasındadır. Borunun duvarına sabit sıcaklık eş dağılımlı olarak uygulandı. Bükümlü bandın ısı transfer performansı 33 ile 300% oranında bükümlü bant ile eşkenar üçgensel kesitli helisel telden daha yüksektir.