@article { author = {SAFFARIAN, MOHAMMADREZA and Fazelpour, MOHAMMADREZA and Shams, Mehrzad}, title = {Improving heat transfer in the shell & tube heat exchanger with the non-circular cross section tubes}, journal = {Iranian Journal of Mechanical Engineering Transactions of ISME}, volume = {24}, number = {1}, pages = {33-59}, year = {2022}, publisher = {ISME}, issn = {2538-4775}, eissn = {}, doi = {10.30506/ijmep.2022.523281.1768}, abstract = {One of the most common used heat exchangers is the shell & tube heat exchanger. It has many usages in the oil and gas, petrochemical and pharmaceutical industries. The heat exchanger is the best which has the highest heat transfer rate with the lowest energy consumption. In this research, we want to increase heat transfer and reduce pressure drop by changing the cross section of tubes. We used tubes with different cross section; circular , ellipse with 0° attack angle and ellipse with 90°attack angle. We study pressure drop and heat transfer coefficient for Re between 3000 to 15000. Then two combined models are examined. Case 1: Circular tubes in the center of the shell and elliptical tubes with 90° attack angle around the shell, case 2: Elliptical tubes with 90° attack angle in the center of the shell and circular tubes around the shell. Which indicates an increase in heat transfer in elliptical tubes, especially elliptical tubes with 90° attack angle compared to the circular, while circular tubes have the lowest pressure drop. However the heat transfer in the case 1 (STHE-CT&ET90°) and the case 2 (STHE-ET90°&CT) increase by 10% and 3% compared to the STHE-CT respectively, it caused increasing the pressure drop.}, keywords = {Shell &,Tube Heat Exchanger,Elliptical tubes,Circular Tubes,Heat Transfer,Pressure drop}, title_fa = {بهبود انتقال حرارت در مبدل حرارتی پوسته لوله ای با کمک لوله هایی با سطح مقطع غیر دایروی}, abstract_fa = {یکی از پرکاربرد ترین مبدل حرارتی، مبدل حرارتی پوسته لوله ­ای است. هدف از انجام این تحقیق، افزایش انتقال حرارت و کاهش افت فشار با تغییر در سطح مقطع لوله ­های مبدل حرارتی بود. در این پژوهش، از لوله ­هایی با سطح مقطع­ دایروی، بیضوی با زاویه حمله °0 و بیضوی با زاویه حمله °90 استفاده شد. برای Re بین 3000 تا 15000 مقدار افت فشار و ضریب انتقال حرارت را بررسی شد و سپس مدل ترکیبی شامل دو حالت: حالت اول: لوله های دایروی در مرکز پوسته و لوله ­های بیضوی با زاویه حمله °90 در اطراف پوسته و حالت دوم: لوله های بیضوی با زاویه حمله °90 در مرکز پوسته و لوله های دایروی در اطراف پوسته مورد مطالعه قرار گرفته شد، که نشان دهنده افزایش انتقال حرارت در لوله ­های بیضوی به خصوص لوله ­های بیضوی با زاویه حمله °90 نسبت به دایروی است درحالیکه لوله ­های دایروی کمترین افت فشار را داشتند. استفاده از حالت ترکیبی اول (STHE-CT&ET90°) و حالت دوم (STHE-ET90°& CT) اگر چه موجب افزایش انتقال حرارت به ترتیب برابر با 10% و 3% نسبت به حالت STHE-CT می­شود ولیکن موجب افزایش افت فشار نیز خواهد شد.}, keywords_fa = {مبدل حرارتی پوسته لوله ای,لوله های بیضوی,لوله های دایروی,انتقال حرارت,افت فشار}, url = {https://jmep.isme.ir/article_249346.html}, eprint = {https://jmep.isme.ir/article_249346_b99516f93af8c3c07bb2829ca6fba49d.pdf} }