Wpływ składowych współczynnika przenikania ciepła na wydajność wymiennika rurowego małej mocy

• Autorzy: Pelińska-Olko Ewa , Barnaś Yessica

Identyfikatory

DOI

10.36119/15.2021.1.1

Warianty tytułu

EN

The influence of the components of the heat transfer coefficient on the efficiency of a low-power tubular heat exchanger

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przebadano wymienniki współprądowe i przeciwprądowe (odpowiednio WW, WP) typu rura w rurze o małej mocy w konfiguracji 1, 2. Konfiguracja 1 oznacza przepływ cieplejszego czynnika w rurze wewnętrznej oraz zimniejszego w rurze zewnętrznej, natomiast konfiguracja 2 - chłodniejszego w rurze wewnętrznej oraz cieplejszego w rurze zewnętrznej. Wyższe wartości doświadczalnego współczynnika przenikania ciepła k_| zarówno dla WW i WP zaobserwowano w konfiguracji 2. W tej pracy, porównano doświadczalne wartości k_| z wartościami obliczonymi przy pomocy wybranych metod z teorii podobieństwa. Największą liczbę zgodnych z eksperymentem wartości teoretycznych k_|, w zakresie wszystkich przebadanych rodzajów wymienników i ich konfiguracji, uzyskano dla formuły Hausena. Współczynnik k_| zawiera trzy składowe: człon opisujący wnikanie ciepła od cieplejszego czynnika roboczego do przepony, przewodzenie przez przeponę rozdzielającą oba czynniki oraz przejmowanie ciepła od przepony do czynnika chłodniejszego. Wielkość tego współczynnika decyduje o wydajności z 1 mb wymiennika rurowego i w ten sposób wraz z średnią różnicą temperatury czynników roboczych wpływa ona na wielkość powierzchni wymiany ciepła a tym samym na gabaryty całego wymiennika.

EN

Co-flow and counter-flow (WW, WP) heat exchangers of low-power tube-in-tube in configuration 1, 2 were tested. Configuration 1 meant the flow of the warmer medium in the inner pipe and colder in the outer pipe, while configuration 2 - the cooler medium in the inner pipe, warmer in the outer pipe. Higher values of the experimental heat transfer coefficient k_|, both for WW and WP were observed in configuration 2. In this work, the experimental values of k_| were compared with the values calculated with the use of selected theoretical methods. The largest number of theoretical values of k_|, consistent with the experiment, for all rested types of exchangers and their configurations, were obtained for the Hausen formula. The coefficient k_| includes three components: the element describing the heat transfer from the warmer working medium to the diaphragm, conduction through the diaphragm separating both factors and the transfer of heat from the diaphragm to the cooler medium. The size of this coefficient determines the capacity per 1 running meter of the tube exchanger and thus, together with the average temperature difference of the working media, it affects the heat exchange surface and thus the dimensions of the entire exchanger.

Słowa kluczowe

PL

wymiana ciepła; rozkład temperatury; równania kryterialne

EN

heat exchange; temperature distribution; criterion equations

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2021
• Tom: nr 1
• Strony: 25--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Pelińska-Olko Ewa

• Wydział Mechaniczno-Energetyczny, Politechnika Wrocławska

• https://orcid.org/0000-0002-9024-9111

autor

Barnaś Yessica

• ZF Steering Systems Poland, Centrum Inżynieryjne w Bielsku Białej

Bibliografia

• [1] Taller D. „Eksperymentalne wyznaczanie korelacji na współczynniki wnikania ciepła w wymiennikach kompaktowych. (Część I); Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja: Numer 11/2004, Id: 5701
• [2] Taller D. „Eksperymentalne wyznaczanie korelacji na współczynniki wnikania ciepła w wymiennikach kompaktowych (dokończenie z 11/2004); Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja: Numer: 11/2004, Id: 5701
• [3] Michalak P., Grygierczyk S. "Temperaturowa sprawność odzyskiwania ciepła centrali wentylacyjnej z wymiennikiem obrotowym; Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja: Numer 5/49/2018, Id: 8266
• [4] Adamski M., Modelowanie charakterystyk przeciwprądowych wymienników ciepła. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja: Numer 12/2006, Id: 6347
• [5] Nakonieczny K., Metoda doboru płaszczowo-żebrowego rdzenia do pierścieniowego wymiennika ciepła o przepływie przeciwprądowym. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja: Numer 3/44/2013, Id: 7491
• [6] Obstawski P., Chochowski A., Czekalski D., Badania eksploatacyjne pionowego wymiennika gruntowego, Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja: Numer 7-8/2006, Id: 6221
• [7] Radziemska E., W. Lewandowski. 2001. „Heat transfer by natural convection from an is thermal downward - facing round plate in unlimited space". Elsevire Applied Energy 68(4): 347-366.
• [8] Madejski J., Teoria Wymiany Ciepła PWN Warszawa, Poznań 1963.
• [9] Kostowski E., Przepływ ciepła. Gliwice 2006
• [10] Zbiór Zadań z przepływu ciepła pod red. Kostowski E., Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2006
• [11] Kierepka T., Budowa stanowiska dydaktycznego z wymiennikiem ciepła w układzie ciecz-ciecz. Eksperymentalne wyznaczenie charakterystyk wymiennika, praca magisterska, Wrocław 2010
• [12] Kalkulator właściwości płynów, [w:] www.mech.pk.edu.pl, oprogramowanie wydane na warunkach GNU Powszechnej Licencji Publicznej, Zakład Mechaniki Płyn7., Instytut Inżynierii Cieplnej i Procesowej

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).