The equivalent thermal network for the model of heat exchanger

• Autorzy: Piotrowska E. , Chochowski A.

Warianty tytułu

PL

Zastępcza sieć cieplna dla modelowego układu wymiennika

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The elements modelling heat transfer in the he at exchanger were investiqeted. The method of parametric identification revealed the oscillalions in the STEP responses of these eiements. The four-terminal network diagram corresponding to the modelling exchanger was prepared using a method of the equivalent thermal network (ETN) based on the electro-thermal analogy. The oscillations in the STEP responses indicate that ETN diagram of the heat exchanger should include a thermal inductivity element. The thermal inductivity idea correspond to potential and kinetic energyexchange during the heat exchange process which induces the oscillations.

PL

Zastosowanie metody identyfikacji parametrycznej do analizy dynamiki wymiany ciepła ujawniło występowanie oscylacji w przebiegach charakterystyk skokowych, wyznaczanych dla różnych elementów modelowanego wymiennika. Metodą zastępczej sieci cieplnej, opartą na analogii termoelektrycznej, opracowano odpowiadający mu schemat czwórnika elektrycznego. Oscylacje pojawiające się w charakterystykach skokowych wskazują na potrzebę wprowadzenia elementu indukcyjnego do schematu sieci cieplnej odwzorowującej wymiennik ciepła. Pojęcie indukcyjności cieplnej należy kojarzyć z wymianą energii potencjalnej i kinetycznej między elementami uczestniczącymi w procesie wymiany ciepła, co jest przyczyną występujących oscylacji.

Słowa kluczowe

EN

heat transfer; equivalent thermal network; thermal resistance; thermal capacity; thermal inductivity

PL

wymiana ciepła; zastępcza sieć cieplna; rezystancja cieplna; pojemność cieplna; indukcyjność cieplna

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 88, nr 10a
• Strony: 115--120
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys.

Twórcy

autor

Piotrowska E.

autor

Chochowski A.

• SGGW Warszawa, Katedra Podstaw Inżynierii,

Bibliografia

• [1] Piotrowska E., Chochowski A., Analiza modeli opisujących przebieg nagrzewania rezystancyjnego wybranych elementów, Przegląd Elektrotechniczny, 10 (2011), 318 - 320
• [2] Chochowski A., Piotrowska E., Technika pomiarów temperatury procesów szybkozmiennych. Inżynieria Rolnicza. 70 (2005), nr 10, 41-47
• [3] Piotrowska E., Bodurkiewicz Ł., Analysis of the resistance heating course and evaluation the correctness of the mathematical model matching, Przegląd Elektrotechniczny, 86 (2010), nr.7, 351-353
• [4] Piotrowska E., Analiza przebiegu nagrzewania rezystancyjnego spirali z wykorzystaniem technik filmowych, Inżynieria Rolnicza, 109 (2008), nr 11, 213 - 217
• [5] Hering M., Termokinetyka dla elektryków, 1980, WNT Warszawa, 148-159
• [6] Chochowski A., Metoda analizy zintegrowanych systemów zasilania energią ze źródeł odnawialnych. 2001. Prace naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektryka Z.116, 93-102
• [7] Alhama F., Campo A., Zueco J., Numerical solution of the heat conduction equation with the electro - thermal analogy and the code PSPICE, Applied Mathematics and Computation 162 (2005), 103 - 113
• [8] Osowski S., Modelowanie i symulacja układów i procesów dynamicznych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2007, 173 – 188
• [9] Latek W., Turbogeneratory. 1975. WNT Warszawa
• [10] Mukosiej J., Zapaśnik R., Badania cieplne i wentylacyjne maszyn elektrycznych. 1964. WNT. Warszawa
• [11] Chochowski A., Analiza stanów termicznych płaskiego kolektora słonecznego. 1991.Wydawnictwo SGGW. Warszawa. ISBN 83-00-02700-9
• [12] Wójcicka–Migasiuk D., Zastosowanie metody potencjałów węzłowych do analizy i projektowania instalacji słonecznych ciepłej wody. Acta Agrophysica Nr 39 (2001). Lublin. ISBN 83-87385-50-6
• [13] Zueco J., Numerical study of an unsteady free convective magnetohydrodynamic flow of a dissipative fluid along a vertical plate subject to a constant heat flux. International Journal of Engineering Science 44 (2006), 1380 - 1393
• [14] Zueco J., Hernandez - Gonzalez A., Network simulation method applied to models of diffusion - limited gas bubble dynamics in tissue. Acta Astronautica 67 (2010), 344-352
• [15] Zueco J., Campo A., Network model for the numerical simulation of transient radiative transfer process between the thick walls of enclosures. Applied Thermal Engineering 26 (2006), 673 - 679
• [16] Zueco J., Rubio V., Network modeling to study the unsteady undirectional flows of a non - Newtonian fluid problem. Mathematical and Computer Modelling. 54 (2011), 2839 - 2847
• [17] Cholewicki T., Elektrotechnika teoretyczna tom 2, 1972. WNT. Warszawa, 189 - 204
• [18] Vernotte P., Thermocinétique générale, 1961, Paris, Publications scientifiques et techniques du Ministere de l’air No. 379
• [19] Diaz G., Sen M., Yang K.T., McClain R.L., Dynamic prediction and control of heat exchangers using artificial neural networks, International Journal of Heat and Mass Transfer 44 (2001) 1671-1679
• [20] Luo X., Guan X., Li M., Roetzel W., Dynamic behaviour of onedimensional flow multistream heat exchangers and their networks, International Journal of Heat and Mass Transfer 46 (2003) 705-715
• [21] Skoglund T., Årzén K-E., Dejmek P., Dynamic object-oriented heat exchanger models for simulation of fluid property transitions, International Journal of Heat and Mass Transfer 49 (2006) 2291-2303
• [22] Maidi A., Diaf M., Corriou J.P., Boundary geometric control of a counter-current heat exchanger, Journal of Process Control 19 (2009) 297-313
• [23] Obstawski P., Modelowanie dynamiki pracy płytowego wymiennika ciepła w układzie przeciwprądowym, Przegląd Elektrotechniczny Nr 3a (2012), 156 - 160
• [24] Rao N.M., Maiti B., Das P.K., Comparison of dynamic performance for direct and fluid coupled indirect heat exchange systems, International Journal of Heat and Mass Transfer 48 (2005) 3244-3252.
• [25] Rao N.M., Maiti B., Das P.K., Dynamic performance of a natural circulation loop with end heat exchangers under different excitations, International Journal of Heat and Mass Transfer 48 (2005) 3185-3196.
• [26] Zehirun Desta T., Van Brecht A., Quanten S., Van Buggenhhout S., Meyers J., Baelmans M., Berckmans D., Modelling and control of heat transfer phenomena inside a ventilated air space, Energy and Buildings 37 (2005), 777 - 786
• [27] Wesołowski M., Niedbała R., Kucharski D., Czaplicki A., Problematyka dynamicznej regulacji temperatury w nieliniowych obiektach elektrotermicznych, Przegląd Elektrotechniczny, R. 87 Nr 7 (2011), 1 - 5
• [28] Weedy B. M., The analogy between thermal and electrical quantities, Electric Power System Research, 15 (1988), 197 - 201
• [29] Wójcicka - Migasiuk D., Modelowanie zintegrowanych systemów ogrzewania na obszarach wiejskich, Rozprawa habilitacyjna, Inżynieria Rolnicza 2007, 1 (89), 26 - 29
• [30] Brodowicz K., Teoria wymienników ciepła i masy, 1982, WNT, Warszawa, 80 - 120