สมรรถนะทางความร้อนและความดันลดของท่อที่มีร่องเกลียว สมรรถนะทางความร้อนและความดันลดของท่อที่มีร่องเกลียว
Article Sidebar
เผยแพร่แล้ว:
ธ.ค. 17, 2019
คำสำคัญ:
ท่อที่มีร่องเกลียว เลขนัทเซล ตัวประกอบความเสียดทาน สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน ความดันลด
Main Article Content
บทคัดย่อ
ท่อที่มีร่องเกลียวช่วยเพิ่มการถ่ายเทความร้อนโดยสร้างการไหลขั้นที่สอง ส่งเสริมความปั่นป่วนในการไหลและเพิ่มพื้นที่การถ่ายเทความร้อนท่อที่มีร่องเกลียว สามารถใช้แทนที่ท่อเรียบในอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนได้ทุกประเภท ผลที่ตามมาจะทำให้สมรรถนะทางอุณหภาพของอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนสูงขึ้น ปัจจัยทางกายภาพที่มีผลต่อการถ่ายเทความร้อนและความดันลดของท่อชนิดนี้คือ ระยะพิตช์ของเกลียว มุมฮีลิกซ์ ความลึกของร่องเกลียว และจำนวนเกลียวเริ่มต้น สำหรับการไหลแบบเฟสเดียวการทดลองกระทำที่เลขเรย์โนลดส์ระหว่าง 100-100,000 สารทำงานที่ใช้ในการทดสอบคือ น้ำ อากาศ น้ำมัน และเอทิลีนไกลคอล อัตราส่วนของเลขนัทเซลระหว่างท่อที่มีร่องเกลียวต่อท่อเรียบมีค่าอยู่ระหว่าง 1-4.7 และอัตราส่วนของตัวประกอบความเสียดทานระหว่างท่อที่มีร่องเกลียวต่อท่อเรียบมีค่าอยู่ระหว่าง 1.05-15 สำหรับการไหลแบบสองเฟส สารทำงานที่มีการทดสอบคือสารทำความเย็น R-22 R407C R-134a และ R-404a ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า ท่อที่มีร่องเกลียวเพิ่มสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนและความดันลดอยู่ในช่วงร้อยละ 5-100 และ 10-300 เมื่อเปรียบเทียบกับท่อเรียบ ตามลำดับ
Article Details
How to Cite
อรุณรัตน์ ค., & ด้วงทองสุข ว. (2019). สมรรถนะทางความร้อนและความดันลดของท่อที่มีร่องเกลียว: สมรรถนะทางความร้อนและความดันลดของท่อที่มีร่องเกลียว. วารสารสายวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเอเชียอาคเนย์, 5(2), 10–23. สืบค้น จาก https://ph01.tci-thaijo.org/index.php/saujournalst/article/view/219709
บท
บทความวิชาการ
References
[1] K. Mimura, A. Isozaki, 1977, Heat transfer and pressure drop of corrugated tubes, Desalination 22, 131–139.
[2] S. Ganeshan, M.R. Rao, 1982, Studies on thermohydraulics of single-and multi-start spirally corrugated tubes for water and time-independent power law fluids, Int. J. Heat Mass Transfer 25, 1013–1022.
[3] X. Chen, X. Xu, S. Nguang, A.E. Bergles, 2001, Characterization of the effect of corrugation angles on hydrodynamic and heat transfer performance of four-start spiral tubes, ASME J. Heat Transfer 123, 1149–1158.
[4] S. Rainieri, G. Pagliarini, 2002, Convective Heat Transfer to Temperature Dependent Property Fluids in the Entry Region of Corrugated Tubes, Int. J. Heat Mass Transfer 45, 4525-4536.
[5] Y. Dong, L. Huixiong, C. Tingkuan, 2001, Pressure Drop, Heat Transfer and Performance of Single Phase Turbulent Flow in Spirally Corrugated Tubes, Exp. Therm. Fluid Sci. 24, 131-138.
[6] A. Barba, S. Rainieri, M. Spica, 2002, Heat Transfer Enhancement in a Corrugated Tube, Int. Comm. Heat Mass Transfer 29(3), 313-322.
[7] P.G. Vicente, A. Garcia, A. Viedma, 2004, Mixed Convection Heat Transfer and Isothermal Pressure Drop in Corrugated Tubes for Laminar and Transition Flow, Int. Comm. Heat Mass Transfer 31(5), 651-662.
[8] S. Pethkool, S. Eiamsa-Ard, S. Kwankaomeng, P. Promvonge, 2011, Turbulent heat transfer enhancement in a heat exchanger using helically corrugated tube, Int. Commun. Heat Mass Transfer 38, 340–347.
[9] J. F. Seara, F.J. Uhía, 2012, Heat transfer and friction characteristics of spirally corrugated tubes for outer ammonia condensation, Int. J. Refrig. 35, 2022–2032.
[10] A. Garcia, J. Solano, P. Vicente, A. Viedma, 2012, The influence of artificial roughness shape on heat transfer enhancement: corrugated tubes, dimpled tubes and wire coils, Appl. Thermal Eng. 35, 196–201.
[11] A. A. R. Darzi, M. Farhadi, K. Sedighi, 2014, Experimental investigation of convective heat transfer and friction factor of Al2o3/water nanofluid in helically corrugated tube, Exp. Thermal Fluid Science 57, 188–199.
[12] A. Harleß, E. Franz, M. Breuer, 2016, Experimental investigation of heat transfer and friction characteristic of fully developed gas flow in single-start and three-start corrugated tubes, International Journal of Heat and Mass Transfer 103, 538–547.
[13] A. Harleß, E. Franz, M. Breuer, 2017, Heat transfer and friction characteristics of fully developed gas flow in cross-corrugated tubes, International Journal of Heat and Mass Transfer 107, 1076–1084.
[14] M. Sun, M. Zeng, 2018, Investigation on turbulent flow and heat transfer characteristics and technical economy of corrugated tube, Applied Thermal Engineering 129, 1–11.
[15] F. Andrade, A.S. Moita, A. Nikulin, A. L. N. Moreira, H. Santos, 2019, Experimental investigation on heat transfer and pressure drop of internal flow in corrugated tubes, International Journal of Heat and Mass Transfer 140, 940–955.
[16] P. Thors, J. Bogart, 1994, In Tube Evaporation of HCFC-22 with Enhanced Tubes, J. Enhanced Heat Transfer 1, 365–377.
[17] W. Targanski, T.J. Cieslinski, 2007, Evaporation of R407C/Oil Mixtures inside Corrugated and Micro-Fin Tubes, Appl. Therm. Eng. 27(13), 2226-2232.
[18] S. Laohalertdecha, S. Wongwises, 2010, The effects of corrugation pitch on the condensation heat transfer coefficient and pressure drop of R-134a inside horizontal corrugated tube, International Journal of Heat and Mass Transfer 53, 2924-2931.
[19] S. Laohalertdecha, S. Wongwises, 2011, Condensation heat transfer and flow characteristics of R-134a flowing through corrugated tubes, International Journal of Heat and Mass Transfer 54, 2673–2682.
[20] S. Laohalertdecha, S. Wongwises, 2011, An experimental study into the evaporation heat transfer and flow characteristics of R-134a refrigerant flowing through corrugated tubes, International Journal of Refrigeration 34, 280-291.
[21] S. Laohalertdecha, A. S. Dalkilic, S. Wongwises, 2011, Correlations for evaporation heat transfer coefficient and two-phase friction factor for R-134a flowing through horizontal corrugated tubes, International Communications in Heat and Mass Transfer 38, 1406-1413.
[22] K. Aroonrat, S. Wongwises, 2011, Evaporation heat transfer and friction characteristics of R-134a flowing downward in a vertical corrugated tube, Experimental Thermal and Fluid Science 35, 20-28.
[23] K. Aroonrat, A. S. Dalkilic, S. Wongwises, 2013, Experimental study on evaporative heat transfer and pressure drop of R-134a flowing downward through vertical corrugated tubes with different corrugation pitches, Experimental Heat Transfer 26, 41-63.
[24] D. Khoeini, M.A. Akhavan-Behabadi, A. Saboonchi, 2012, Experimental study of condensation heat transfer of R-134a flow in corrugated tubes with different inclinations, International Communications in Heat and Mass Transfer 39, 138–143.
[25] S. Yarmohammadi, M. Farhadi, 2016, Optimization of thermal and flow characteristics of R-404A vapor condensation inside corrugated tubes, Experimental Thermal and Fluid Science 79, 1–12.
[2] S. Ganeshan, M.R. Rao, 1982, Studies on thermohydraulics of single-and multi-start spirally corrugated tubes for water and time-independent power law fluids, Int. J. Heat Mass Transfer 25, 1013–1022.
[3] X. Chen, X. Xu, S. Nguang, A.E. Bergles, 2001, Characterization of the effect of corrugation angles on hydrodynamic and heat transfer performance of four-start spiral tubes, ASME J. Heat Transfer 123, 1149–1158.
[4] S. Rainieri, G. Pagliarini, 2002, Convective Heat Transfer to Temperature Dependent Property Fluids in the Entry Region of Corrugated Tubes, Int. J. Heat Mass Transfer 45, 4525-4536.
[5] Y. Dong, L. Huixiong, C. Tingkuan, 2001, Pressure Drop, Heat Transfer and Performance of Single Phase Turbulent Flow in Spirally Corrugated Tubes, Exp. Therm. Fluid Sci. 24, 131-138.
[6] A. Barba, S. Rainieri, M. Spica, 2002, Heat Transfer Enhancement in a Corrugated Tube, Int. Comm. Heat Mass Transfer 29(3), 313-322.
[7] P.G. Vicente, A. Garcia, A. Viedma, 2004, Mixed Convection Heat Transfer and Isothermal Pressure Drop in Corrugated Tubes for Laminar and Transition Flow, Int. Comm. Heat Mass Transfer 31(5), 651-662.
[8] S. Pethkool, S. Eiamsa-Ard, S. Kwankaomeng, P. Promvonge, 2011, Turbulent heat transfer enhancement in a heat exchanger using helically corrugated tube, Int. Commun. Heat Mass Transfer 38, 340–347.
[9] J. F. Seara, F.J. Uhía, 2012, Heat transfer and friction characteristics of spirally corrugated tubes for outer ammonia condensation, Int. J. Refrig. 35, 2022–2032.
[10] A. Garcia, J. Solano, P. Vicente, A. Viedma, 2012, The influence of artificial roughness shape on heat transfer enhancement: corrugated tubes, dimpled tubes and wire coils, Appl. Thermal Eng. 35, 196–201.
[11] A. A. R. Darzi, M. Farhadi, K. Sedighi, 2014, Experimental investigation of convective heat transfer and friction factor of Al2o3/water nanofluid in helically corrugated tube, Exp. Thermal Fluid Science 57, 188–199.
[12] A. Harleß, E. Franz, M. Breuer, 2016, Experimental investigation of heat transfer and friction characteristic of fully developed gas flow in single-start and three-start corrugated tubes, International Journal of Heat and Mass Transfer 103, 538–547.
[13] A. Harleß, E. Franz, M. Breuer, 2017, Heat transfer and friction characteristics of fully developed gas flow in cross-corrugated tubes, International Journal of Heat and Mass Transfer 107, 1076–1084.
[14] M. Sun, M. Zeng, 2018, Investigation on turbulent flow and heat transfer characteristics and technical economy of corrugated tube, Applied Thermal Engineering 129, 1–11.
[15] F. Andrade, A.S. Moita, A. Nikulin, A. L. N. Moreira, H. Santos, 2019, Experimental investigation on heat transfer and pressure drop of internal flow in corrugated tubes, International Journal of Heat and Mass Transfer 140, 940–955.
[16] P. Thors, J. Bogart, 1994, In Tube Evaporation of HCFC-22 with Enhanced Tubes, J. Enhanced Heat Transfer 1, 365–377.
[17] W. Targanski, T.J. Cieslinski, 2007, Evaporation of R407C/Oil Mixtures inside Corrugated and Micro-Fin Tubes, Appl. Therm. Eng. 27(13), 2226-2232.
[18] S. Laohalertdecha, S. Wongwises, 2010, The effects of corrugation pitch on the condensation heat transfer coefficient and pressure drop of R-134a inside horizontal corrugated tube, International Journal of Heat and Mass Transfer 53, 2924-2931.
[19] S. Laohalertdecha, S. Wongwises, 2011, Condensation heat transfer and flow characteristics of R-134a flowing through corrugated tubes, International Journal of Heat and Mass Transfer 54, 2673–2682.
[20] S. Laohalertdecha, S. Wongwises, 2011, An experimental study into the evaporation heat transfer and flow characteristics of R-134a refrigerant flowing through corrugated tubes, International Journal of Refrigeration 34, 280-291.
[21] S. Laohalertdecha, A. S. Dalkilic, S. Wongwises, 2011, Correlations for evaporation heat transfer coefficient and two-phase friction factor for R-134a flowing through horizontal corrugated tubes, International Communications in Heat and Mass Transfer 38, 1406-1413.
[22] K. Aroonrat, S. Wongwises, 2011, Evaporation heat transfer and friction characteristics of R-134a flowing downward in a vertical corrugated tube, Experimental Thermal and Fluid Science 35, 20-28.
[23] K. Aroonrat, A. S. Dalkilic, S. Wongwises, 2013, Experimental study on evaporative heat transfer and pressure drop of R-134a flowing downward through vertical corrugated tubes with different corrugation pitches, Experimental Heat Transfer 26, 41-63.
[24] D. Khoeini, M.A. Akhavan-Behabadi, A. Saboonchi, 2012, Experimental study of condensation heat transfer of R-134a flow in corrugated tubes with different inclinations, International Communications in Heat and Mass Transfer 39, 138–143.
[25] S. Yarmohammadi, M. Farhadi, 2016, Optimization of thermal and flow characteristics of R-404A vapor condensation inside corrugated tubes, Experimental Thermal and Fluid Science 79, 1–12.