بهبود مبادله کن های حرارتی پوسته لوله با بافل های مارپیچ و قطاعی حفره دار

در این تحقیق رفتار هیدرولیکی حرارتی جریان سیال در مبادله کن حرارتی پوسته لوله با بافل های جدید حفره دار قطاعی، حفره دار  مارپیچ با ساختار های پایه (قطاعی و مارپیچ ساده) به صورت عددی بررسی می شوند. با مقایسه پارامترهای ارزیابی مانند انتقال حرارت، افت فشار، نسبت انتقال حرارت به فشار، و ضریب ارزیابی عملکرد (EEC) نقش بافل های ارائه شده با ساختار پایه (بافل قطاعی، بافل مارپیچ یک طرفه) مقایسه می شود، بر اساس نتایج به دست آمده، بافل مارپیچ پیوسته حفره دار نسبت به بافل مارپیچ ساده 46/22 درصد و بافل قطاعی حفره دار نسبت به بافل قطاعی ساده 76/19 درصد افت فشار را کاهش می دهد. وجود حفره ها باعث ایجاد یک مسیر جدید جریان  در طول دسته لوله ها می شود. در یک ارزیابی جامع تر با مقایسه ضریب ارزیابی عملکرد ساختارهای حفره دار بافل مارپیچ و قطاعی به ترتیب افزایش 3/18 و 17/11 درصد نسبت به ساختارهای پایه ارائه دادند.  این ایده با تغییر الگوی جریان از مارپیچ به مارپیچ-طولی و از زیگزاگی به زیگزاگ-طولی توزیع جریان در سمت پوسته را یکنواخت تر می کند در واقع این مدل جریان باعث کاهش نواحی مستعد رسوب (نواحی مرده) و هزینه های نگهداری و بهبود عملکرد سیستم  می گردد. با این وجود، ساختار جدید حفره دار می تواند جایگزین بافل های قطاعی مرسوم برای صرفه جویی در انرژی در مدت زمان طولانی باشد.