ارائه روشی نوین جهت بهبود انتقال حرارت در راکتورهای شکست حرارتی هیدروکربن ها

در این مقاله که به کاربرد پدیده های میان رشته ای می پردازد به بررسی روش های نوین بهبود انتقال حرارت مبدلهای حرارتی در مهندسی مکانیک پرداخته شده سپس به کاربرد این روش ها در راکتورهای شیمیایی می پردازد. از آنجا که در یک راکتور شیمیایی علاوه بر انتقال حرارت و افت فشار که دو مقوله مهم در مبدلهای حرارتی به شمار می روند, واکنش شیمیایی نیز اضافه می شود لذا استفاده از روش های بهبود انتقال حرارت با حساسیت بیشتر بررسی می شوند به طوری که کمترین افت فشار و بیشترین انتقال حرارت را داشته باشند. در این تحقیق استفاده از فینهای طولی مستقیم و مارپیچ در راکتورهای شکست حرارتی بررسی شد و مشخص گردید که هر کدام از این نوع فینها باعث افزایش افت فشار در اثر نیروی اصطکاک یا نیروی درگ می شوند که تاثیر منفی بر واکنش شیمیایی دارند. سپس با انجام محاسبه ضخامت زیر لایه ویسکوز برای سیال گازی با ارایه روشی نوین درتبدیل رژیم جریان در کنار دیواره از آرام به مغشوش با انجام شبیه سازی CFD شیارهای محیطی در یک لوله وسپس جمع بندی و نتیجه گیری پیشنهاد شد که با استفاده از شیارهای کوچک در جداره راکتور می توان علاوه بر کاهش افت فشار ناشی از نیروی درگ. با افزایش مولفه شعاعی سرعت به میزان بیش از 3 برابر لوله صاف انتقال حرارت از جداره لوله به سیال را درزیر لایه ویسکوز بهبود بخشید.