Modele matematyczne kondensacyjnych wymienników ciepła typu spaliny-woda

• Autorzy: Polko K. , Bojko M. , Kozubkova M. , Lichota J. , Jablonská J.

Warianty tytułu

EN

Mathematical models of condensing heat exchangers flue gases–water

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem artykułu jest przedstawienie dwóch modeli matematycznych kondensacyjnego wymiennika ciepła oraz porównanie wyników obliczeń przeprowadzonych przy pomocy tych modeli. Pierwszy model matematyczny jest jednowymiarowy i ustalony i bazuje na modyfikacji modelu Colburna-Hougena kondensacyjnego wymiennika ciepła, opisanej w [8, 9, 10]. Drugi model jest trójwymiarowy (CFD). Jest to model przepływu wielofazowego, rozszerzony o model kondensacji pary wodnej w spalinach. Przy pomocy obu modeli przeprowadzono analizę porównawczą wyników obliczeń i stwierdzono bardzo dobrą zgodność wyników.

EN

The aim of the article is to present two mathematical models of condensing heat exchanger and to compare the results of calculations by using these models. The first model is one-dimensional and steady and bases on Colburn-Hougen model modification, described in [8, 9, 10]. Second model is three-dimensional (CFD). It is a model of multiphase flow, developed of model of water vapor condensation in flue gases. Using these models authors performed a comparative analysis of calculations results and found very good agreement of results.

Słowa kluczowe

PL

wymiennik ciepła; kondensacja; spaliny

EN

heat exchanger; condensation; flue gases

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 4
• Strony: 31--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Polko K.

• Politechnika Wrocławska

autor

Bojko M.

• Wydział Hydromechaniki i Urządzeń Hydraulicznych Politechniki Ostravskiej (VŠB)

autor

Kozubkova M.

• Wydział Hydromechaniki i Urządzeń Hydraulicznych Politechniki Ostravskiej (VŠB)

autor

Lichota J.

• Politechnika Wrocławska

autor

Jablonská J.

• Wydział Hydromechaniki i Urządzeń Hydraulicznych Politechniki Ostravskiej (VŠB)

Bibliografia

• [1] Antoine C.: Tensions des vapeurs; nouvelle relation entre les tensions et les températures, Comptes Rendus des Séances de l’Académie des Science 107, s. 681–837, 1888.
• [2] Fuks S.: Teplootdaca pri kondensacji dvizuscegosja para v gorizontalnom trubnom puckie, Tieploenergetika, 4(2), s. 35-38, 1957.
• [3] Glück K.: Zustands- und Stoffwerte. Wasser. Dampf. Luft. Verbrennungsrechnung, Verlag für Bauwesen GmbH. Berlin, 1991.
• [4] Incropera F., DeWitt D.: Fundamentals of heat and mass transfer. 4th edition. John Wley and Sons, 1996.
• [5] Jeong K.: Condensation of water vapor and sulfuric acid in boiler flue gas, Rozprawa doktorska, Lehigh University, 2009.
• [6] Jeong K., Kessen M., Bilirgen H., Levy E.: Analytical modeling of water condensation in condensing heat exchanger, International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 53, s. 2361-2368, 2010.
• [7] Kalinowski E.: Termodynamika, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 1994.
• [8] Lichota J., Polko K., Wójs K.: Condensing heat exchanger, Journal of Energy and Power Engineering, vol. 8, nr 9, s. 1511-1542, 2014.
• [9] Lichota J., Polko K., Szulc P., Tietze T., Wójs K.: Heat exchanger condensing flue gases in coal-fired power plant - analysis of experiments, The Clearwater Clean Coal Conference [Electronic document] : proceedings of the 39th International Technical Conference on Clean Coal & Fuel Systems, June 1 to 5, 2014, Clearwater, Florida, USA/[ed. Barbara A. Sakkestad. North Potomac]: Coal Technologies Associates, s. 1-13, 2014.
• [10] Polko K.: Modelowanie procesu odzysku ciepła odpadowego spalin wylotowych, Rozprawa doktorska, Politechnika Wrocławska, Raport serii PREPRINTY nr 35/2012, Wrocław, 2012.
• [11] Rataj Z., Walewski A., Wojnar W.: Maksymalizacja stopnia wykorzystania potencjału energii odpadowej spalin kotłów w nowoczesnych blokach – ocena sprawności i bilansowanie, VIII Konferencja Kotłowa ’98. Aktualne Problemy Budowy i Eksploatacji Kotłów, Tom 3, s. 31-461, 1998.
• [12] Webb R., Wanniarachchi A.: The effect of non-condensible gases in water chiller condensers – literature survey and theoretical predictions, ASHARE Trans. 80, s. 142-159, 1980.
• [13] Wójs K., Szulc P., Redzicki R., Gadowski J.: Odzysk ciepła odpadowego spalin do podgrzewu regeneracyjnego bloku ener-getycznego, Prace Naukowe Instytutu Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów Politechniki Wrocławskiej, Nr 56, s. 421-428, 2000.
• [14] FLUENT: Fluent 15.0 - ANSYS FLUENT, ANSYS, Inc., (2013).
• [15] Kocich R., Bojko M., Machackova A., Kleckova Z.: Numerical analysis of the tubular heat exchanger designed for co-generating units on the basis of microturbines, International journal of heat and mass transfer. 2012, vol. 55, no. 19-20, p. 5336-5342. ISSN 0017-9310.
• [16] Machackova A., Kocich R., Bojko M., Kleckova Z.: Numerical analysis of secondary heat exchanger designed for CHP units with microturbine, International journal of heat and mass transfer, 2015, vol. 83, p. 487-498. ISSN 0017-9310.
• [17] Springer T. E., Zawodziński T. A., Gottesfeld S.: Polymer Electrolyte Fuel Cell Model, J. Electrochemical Soc. 138:8. August 1991.
• [18] Zavila O.: CFD simulation of gas pollutant motion and dispersion problem in wind tunnel with respect to Froude number: In AIP conference proceedings. Volume 1499. Melville : American Institute of Physics, 2011, s. 74-77.
• [19] Blejchař T., Michalcowa V.: CFD Simulation in Boundary Layer in Coal Stockpile Surround. In Sborník vědeckých prací Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava, Ročník LVI, čis 2, VŠB-TU Ostrava, 2010, str. 9 - 14. ISBN 987-80-248-2131-3.