यह अध्ययन हेलिकल सेगटेड फिनाइड ट्यूब बंडलों द्वारा गठित चैनलों के भीतर भंवर और गर्मी हस्तांतरण विशेषताओं पर केंद्रित है,इसका उद्देश्य यह पता लगाना है कि विभिन्न संरचनात्मक मापदंडों का प्रवाह प्रतिरोध पर कैसे प्रभाव पड़ता हैइस परियोजना का उद्देश्य उच्च दक्षता, कम प्रतिरोध और लंबे समय तक चलने वाले हीट एक्सचेंज उपकरण के डिजाइन के लिए एक सैद्धांतिक आधार प्रदान करना है।हवा से ठंडा गर्मी विनिमय यंत्रों में हेलिकल सेगर्ड पंखों का व्यापक रूप से प्रयोग किया जाता है, चिमनी, और औद्योगिक अपशिष्ट गर्मी वसूली प्रणाली उनके उच्च फिनिंग अनुपात, हल्के संरचना, और कंपन दमन के कारण।

हालांकि, पहले के अध्ययनों में मुख्य रूप से मैक्रोस्कोपिक गर्मी हस्तांतरण और दबाव गिरावट डेटा पर ध्यान केंद्रित किया गया है,आंतरिक भंवर विकास और स्थानीय गर्मी भार वितरण के बीच संबंध की व्यवस्थित समझ की कमीयह डिजाइन के दौरान उच्च गर्मी हस्तांतरण प्रदर्शन और संरचनात्मक सुरक्षा को संतुलित करना मुश्किल बनाता है।

इस समस्या को हल करने के लिए, वर्तमान अध्ययन में एक त्रि-आयामी आवधिक चैनल मॉडल का निर्माण किया गया है, जिसमें मुख्य चर के रूप में पारवर्ती ट्यूब पिच, अनुदैर्ध्य ट्यूब पिच और फिन स्पेस का चयन किया गया है।आम तौर पर इस्तेमाल किया रेनॉल्ड्स संख्या रेंज को कवर 10 से,000 से 50,000एसएसटी के-ओ टर्बुलेंस मॉडल, प्रयोगों द्वारा मान्य, एक 1.2 मिलियन संरचित ग्रिड पर प्रयोग किया जाता है, जो अस्थिर बड़े धुंध के अनुकरणों को निष्पादित करता है, साथ ही साथ तत्काल वेग को कैप्चर करता है,चक्रीयता, और तापमान क्षेत्र।

सामान्य संरचनाओं जैसे कि कारमन भंवर सड़कों और घोड़े के पाद के भंवरों की पहचान Q- मानदंड का उपयोग करके की जाती है, और क्षेत्र-औसत समय एकीकरण का उपयोग नुसेल्ट संख्या, ऑइलर संख्या,और स्ट्रूहल संख्या, "अदृश्य" भंवरों को मात्रात्मक और तुलनीय प्रदर्शन संकेतकों में बदलना।

परिणामों से पता चलता है कि अनुप्रस्थ ट्यूब पिच को कम करने से प्रवाह की गति बढ़ जाती है और वर्टेक्स बहाव की आवृत्ति में काफी वृद्धि होती है।30% से अधिक गर्मी हस्तांतरण में सुधार लेकिन प्रवाह प्रतिरोध को दोगुना. अनुदैर्ध्य ट्यूब पिच को बढ़ाना भंवरों को पूरी तरह से विकसित करने और फिर से संलग्न करने की अनुमति देता है, प्रतिरोध में सीमित वृद्धि के साथ लगभग 50% तक गर्मी हस्तांतरण को बढ़ाता है।भंवर की तीव्रता को बढ़ाता है, और फिर भी दबाव में गिरावट कम हो जाती है, "ज्यादा कम, कम प्रतिरोध, कम, बेहतर गर्मी हस्तांतरण" की एक अनुकूल प्रवृत्ति प्रस्तुत करती है।

स्थानीय भंवर संरचनाओं और सतह गर्मी प्रवाह के बीच आगे की तुलना से पता चलता है कि भंवर बहाव क्षेत्रों में समान तापमान ढाल और उच्च स्थानीय नसेल्ट संख्याएं दिखाई देती हैं,चूंकि भंवरों के बिना क्षेत्रों में उच्च तापमान "हॉट स्पॉट" हैं।," जो पंखों में थर्मल तनाव एकाग्रता और प्रारंभिक थकान का कारण बन सकता है।

यह निष्कर्ष प्रत्यक्ष रूप से फील्ड ट्यूब बंडलों में देखे जाने वाले स्थानीय दरारों और विरूपण के मूल कारणों की व्याख्या करता है और बाद में सुरक्षा मूल्यांकन के लिए एक मानदंड प्रदान करता है।ऑर्टोगोनल सिमुलेशन डेटा के 216 सेटों के आधार पर, अध्ययन में रे और तीन ज्यामितीय मापदंडों के संदर्भ में Nu, Eu और St के लिए 10 प्रतिशत के भीतर विचलन के साथ आयामी संबंध प्रस्तावित किए गए हैं।जो तेजी से प्रदर्शन भविष्यवाणी के लिए इंजीनियरिंग चयन सॉफ्टवेयर में सीधे एम्बेडेड किया जा सकता हैविशिष्ट प्रपत्र इस प्रकार हैं:

नतीजे न केवल हेलिकल सेगर्ड फिन्स के "वर्टेक्स-हीट" युग्मन तंत्र में अंतराल को भरते हैं, बल्कि "हीट ट्रांसफर को बढ़ाने के बहु-उद्देश्यीय अनुकूलन पथ,प्रतिरोध को कम करनाथर्मल पावर प्लांट्स में हवा से ठंडा द्वीपों, पेट्रोकेमिकल एयर कूलर और हाई स्पीड ट्रेनों में ट्रैक्शन ट्रांसफार्मर कूलिंग जैसे अनुप्रयोगों के लिए सुरक्षा सुनिश्चित करना।

डिजाइनर उच्च गर्मी हस्तांतरण के लिए अनुप्रस्थ पिच को ठीक से समायोजित कर सकते हैं, प्रतिरोध चोटियों को दबाने के लिए अनुदैर्ध्य पिच का उपयोग कर सकते हैं और स्थानीय ओवरहीटिंग को समाप्त करने के लिए बारी-बारी से फिन स्पेसिंग को व्यवस्थित कर सकते हैं,न्यूनतम जीवन चक्र लागत प्राप्त करनादोहरी कार्बन पृष्ठभूमि के तहत, इस शोध में शीतलन प्रणाली ऊर्जा खपत को कम करने और औद्योगिक अपशिष्ट गर्मी वसूली दक्षता में सुधार के लिए महत्वपूर्ण क्षमता है।

भविष्य में इसे विभिन्न दांत प्रोफाइल, परिवर्तनीय अनुभाग वाले पंख और मिश्रित कार्य द्रवों तक बढ़ाया जा सकता है।उच्च दक्षता वाले थर्मल प्रबंधन प्रौद्योगिकियों के विकास को निरंतर बढ़ावा देना.