TY - JOUR ID - TI - Effect of Corrugation Depth on Heat Transfer Enhancement and Flow Characteristics for Corrugated Tubes AU - AamerMajeedAl-dabagh AU - FalahFakhir Hatem AU - Ibrahim EmadSadiq PY - 2018 VL - 26 IS - 7 SP - 164 EP - 181 JO - Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل SN - 19920652 23128135 AB - Three.corrugated.tubes.withvariouscorrugation.depthsare.experimentallyand numerically.investigated.Air.is usedas a working.fluid.in.tube.side.heated.bysaturated.steam.passing.through.the.shell.of heat.exchanger where.constant wall temperature.at the.tube side was achieved. The dimensionless corrugation depth (e/Dh) are 0.0216, 0.0469 and 0.0798.However, the corrugation angle (θ)and pitch to diameter ratio (p/Dh) were keptnearly constant of9οand 0.5, respectively. The experiments were carried out over the turbulent range of Reynolds number from 5000 to 50,000.The results reveal that the average Nusselt number is increased by 46%, 67% and 105% for corrugation depth ratios of 0.0216, 0.0469 and 0.0798, respectively compared with the smooth tube. However, the average friction factor of the corrugated tube with e/Dh =0.0216, 0.0469 and 0.0798are 90%, 135% and 500% higher than of smooth tube, respectively. At the same pumping power, the optimumNusselt number ratio was 1.4 obtained by corrugated tube with intermediate depth ratio (e/Dh =0.0469). To.visualize the.Flow behaviorof flow.inside corrugated.tubes, the numerical.approach.wasused.tosolvethree-dimensional.governing equations.with.shear stress transport k-ω model by usingANSYS,Fluent 15. Solid work was used to generate the physical domain of corrugated tube. The numerical.resultshowed.that.there is .mainvortex.Generatedin.themain .flow .due to rotational flow induced .alongthe helical path.In addition, secondary vortex is originated behind the rib. These.two vortices .can promote .flow .mixing between .theflow.layers.andbreak.the boundary layer. Consequently, achieve high heat transfer improvement.

تم أختبارثلاثه انابيب محلزنه تحتوي على اعماق نتوء مختلفه عمليا ونظريا. الاختبار أنجز بامرار هواء بارد داخل الانبوب المحلزن، يسخن هذا الهوءبامرار بخار ماء مشبع داخل القشره المبادل الحراري هذا يؤدي الى جعل درجه حرارة سطح الانبوب تقريبا ثابته. قيم عمق النتوء الابعدي(e/Dh) هي 0.0216, 0.0469, 0.0798, بينما زاوية الحلزون ونسبه خطوه الحلزون(p/Dh) كانتا ثابتتان تقريبا 9οو0.5, على التوالي. التجارب أنجزت على الهواء المضطرب حيث كان عدد رينولدزمن 5000 الى 50000. النتائج أظهرت ان معدل الزيادة في عدد نسلت كانت 46%,67% و105% لنسبة عمق نتوء 0.0216 ,0.0469 و0.0798, على التوالي بالمقارنه مع الانبوب الاملس. بينما، معدل الزيادة لمعامل الاحتكاك للانابيبالملتويه ذات نسبة عمق التواء 0.0216, 0.0469 و0.0798 كانت 90%, 135% و500% اعلى من الانبوب الاملس، على التوالي. بثبوت قدرة دافعة الهواء فان أفضل نسبة عدد نسلت كانت 1.4 التي تم الحصول عليها من انبوب محلزن يحتوي على نسبة عمق نتوء متوسط القيمة (e/Dh= 0.0469).أستخدم الحل العددي لتصور تصرف الجريان داخل الانبوب المحلزنبأستخدام برنامج Ansys, Fluent 15. النتائج النظريه اظهرت ان هنالك دوامة رئيسيه تتكون نتيجه حركه المائع بمسار حلزوني،بالاضافه الى ذلك هنالك دوامة اخرى تتكون خلف النتوء. هذان الدوامتان تقومان بعملية خلط بين طبقات المائع وكذلك تكيسر طبقه المتاخمه، وبالنتيجة يؤدي الى تحسين انتقال الحرارة. ER -