Se ha estudiado el efecto de los parámetros de la estructura de los tubos de intercambiador de calor de rosca cruzada en el calor y las características del flujo bajo las condiciones de acoplamiento fluido-estructura, es decir, en el rango de números de Reynolds Re entre 415 716 y 692 861, y se han obtenido las mejores soluciones equilibrando sus características de transferencia de calor y resistencia a través de una optimización de dos objetivos, junto con los parámetros de diseño correspondientes. Los resultados mostraron que el número de Nusselt Nu y el coeficiente de resistencia f de los tubos de rosca cruzada aumentaron en 1,37-1,94 veces y 1,75-4,70 veces respectivamente en comparación con los tubos lisos. El flujo de vórtices cerca de los tubos de rosca cruzada provoca un aumento del gradiente de presión en la pared del tubo y de la energía turbulenta, lo que perturba la capa límite térmica y mejora su rendimiento de transferencia de calor. Mediante el uso de un algoritmo genético se obtuvieron soluciones óptimas con frente de Pareto, y se determinó el punto de equilibrio óptimo C correspondiente a Nu y f de 2 161 y 0,058 8 respectivamente, con los parámetros de diseño Re = 689 453, n = 6, h / di = 0,253, p / di = 0,558 8. Por lo tanto, al tomar decisiones basadas en el rendimiento de transferencia de calor y resistencia, buscamos ya sea las soluciones óptimas de C a E o la solución óptima de A a C.

Recirculador; tubos de rosca cruzada; transferencia de calor; características del flujo; características de resistencia; optimización de dos objetivos; frente de Pareto; algoritmo genético