Wymiana ciepła na niskotemperaturowych powierzchniach grzejnych

• Autorzy: Pelińska-Olko E. , Błasiak P. , Kołodziejczyk P.

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2018.10.3

Warianty tytułu

EN

Heat Exchange on Low Temperature Heating Surfaces

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań procesu wymiany ciepła na powierzchniach grzejnych o stosunkowo niskiej temperaturze. Tematem artykułu jest określenie współczynnika x, będącego stosunkiem wartości jednostkowych strumieni ciepła oddawanych z powierzchni grzejnej przez konwekcję i promieniowanie, w określonym przedziale temperatury. Średnia wartość tego współczynnika może być w takim przypadku traktowana jako stała. Pozwala to na proste oszacowanie całkowitego strumienia ciepła oddawanego z powierzchni. Współczynnik x wybranej powierzchni grzejnej został określony doświadczalnie w zadanych jej ustawieniach w przestrzeni, w zakresie temperatury 30°C-50°C. Zastosowanie farby o emisyjności innej niż użytej w eksperymencie zmienia wartość oddawanego całkowitego strumienia ciepła, ale przy pewnych założeniach, jest on dalej łatwy do określenia. Do obliczenia odpowiednich strumieni ciepła wykorzystano równanie Newtona oraz równanie Stefana Boltzmanna. Współczynniki wymiany ciepła przez konwekcję wyznaczono z równań kryterialnych Nu = f (Gr, Pr) oraz wykorzystano symulację w programie Ansys. Wyniki badań mogą być pomocne przy doborze powierzchni grzejnych, zasilanych z niskotemperaturowych źródeł ciepła.

EN

The experimental work presents the research results of heat exchange phenomena on heating surfaces with relatively low temperatures. The aim of the study is obtaining a coefficient x being a ratio of the radiation flux to the convection one from the unit heating surface. This coefficient can be treated as constant in a given temperature range and allows to a simple estimation of the total heat flux dissipated from the surface. The abovementioned coefficient has been determined experimentally for the heating surface, for selected settings in space, in the temperature range 30°C-50°C. The use of paint with a different emissivity than the one used in the experiment changes the value of the total heat flux, but is still easy to determine under certain assumptions. The Newton and the Stefan Boltzmann equation were used to calculate the appropriate heat fluxes. The convection coefficients were determined based on the criterion dependence Nu = f (Gr, Pr) and the simulation in the Ansys program. The results of this work can be helpful in selection the heating surfaces cooperating with low-temperature heat sources.

Słowa kluczowe

PL

ogrzewanie; temperatura; stosunek strumienia ciepła radiacji do konwekcji

EN

heating; temperature; ratio of radiation flux to convection

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 49, nr 10
• Strony: 395--399
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Pelińska-Olko E.

• Wydział Mechaniczno-Energetyczny, Politechnika Wrocławska, Wrocław, Polska

autor

Błasiak P.

• Wydział Mechaniczno-Energetyczny, Politechnika Wrocławska, Wrocław, Polska

autor

Kołodziejczyk P.

Bibliografia

• [1] Kostowski E., Przepływ ciepła. Gliwice 2006.
• [2] Lewandowski W., M. Ryms, M. Denda, E. Klugmann-Radziemska. 2014. “Possibility of thermal imaging use in studies of natural convection of heat transfer on the example of an isothermal vertical plate". International Journal of Heat and Mass Transfer. 78: 1232-1242.
• [3] Lossy K., Cz. Oleśkiewicz-Popiel. 2011. "Konwekcja swobodna na pionowych płaskich powierzchniach izotermicznych w powietrzu. Przegląd danych". Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja. 42 (9): 371-374.
• [4] Pretot S., B. Zeghmanti, G. Le Palec. 2000. “Theoretical and experiental study of natural convection on horizontal plate". Elsevire Applied thermal Engineering 20 (10): 873-891.
• [5] Radziemska E., W. Lewandowski. 2001. “Heat transfer by natural convection from an isothermal downward - facing round plate in unlimited space". Elsevire Applied Energy 68(4): 347-366.
• [6] Subho S., G. Abhijit. 2012. “A similarity theory for natural convection from a horizontal plate for prescribed heat flux or wall temperature". International Journal of Heat and Mass Transfer. 55: 3857-3868.
• [7] Praktyczna wiedza o pomiarach termowizyjnych. Dodano 2017 Testo Sp. z o.o. https://www.testo.com/pl-PL/termografia/tabela-emisyjnosci