یکی از تجهیزاتی که نقش زیادی در کاهش مصرف انرژی ایفا می کنند مبدل های حرارتی هستند. ازاین رو، بهینه سازی و طراحی بهینه آن ها بسیار حائز اهمیت است. یکی از انواع مبدل ها، مبدل حرارتی مارپیچی است که باتوجه به مزایای آن نسبت به انواع دیگر مبدل ها امروزه بسیار استفاده می شود. در مکان هایی که کمبود فضا وجود دارد استفاده از مبدل های حرارتی مارپیچ کاربرد زیادی دارد؛ بنابراین مطالعه این نوع مبدل می تواند یکی از موضوعات جدید و پراهمیت باشد. در این تحقیق لوله های مارپیچی اسپیرال با سطح مقطع های دایره ای ، بیضوی و مربعی و با زاویه مخروطی 10، 30 و 50 درجه و طول گام های 15، 30 و 45 میلی متر برای بررسی عملکرد حرارتی و هیدرودینامیکی توسط تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی مدل سازی گردید. نتایج نشان داد که در بین هندسه های مختلف، مقطع بیضوی عملکرد انتقال حرارت بهتری نسبت به سایر هندسه ها دارد. همچنین به واسطه تغییر ضخامت لایه مرزی مقدار عدد ناسلت و ضریب اصطکاک برای هندسه با مقطع مربعی دارای مقادیر کمتری است. درنهایت به منظور پیش بینی مقدار عدد ناسلت و ضریب اصطکاک از تکنیک منطق فازی که از زیرمجموعه های هوش مصنوعی محسوب می شود، استفاده گردید. نتایج مقدار درصد خطای نسبی مربوط به سطح مقطع دایره ای، بیضوی و مربع برای عدد ناسلت به ترتیب 68/0، 0٫42 و 0٫64 به دست آمد. همچنین خطای مدل های آموزش دیده برای تخمین ضریب اصطکاک برای سه مقطع دایره ای، بیضوی و مربع به ترتیب 78/2، 3٫21 و 06/1 می باشد. این نتایج بیانگر دقت بالای پیش بینی منطق فازی برای سیستم مورد بررسی است.
