Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania numeryczne możliwości intensyfikacji wymiany ciepła z wykorzystaniem zjawiska streamingu akustycznego

Machaj Krystian, Malecha Ziemowit

Zeszyty Energetyczne

|

2020

|

T. 7

355--372

PL

W pracy przeprowadzono badania numeryczne streamingu akustycznego, wywołanego ścianą drgającą z częstotliwością 20 kHz oraz 40 kHz w kanale o przekroju prostokątnym. Częstotliwość oscylacji ściany dostosowano do długości kanału tak, aby wytworzyć sinusoidalną falę stojącą. Uśredniono przepływ w kanale i pokazano strukturę przepływu będącego streamingiem akustycznym. Dodatkowo wprowadzono różnicę temperatur między górną i dolną ścianą kanału. Pokazano, że streaming akustyczny intensyfikuje wymianę ciepła między ścianami kanału oraz że jego intensywność zwiększa się wraz z różnicą temperatury między ścianami. Wskazano również na potencjalne wykorzystanie badanego zjawiska do chłodzenia elektroniki w warunkach braku grawitacji (braku konwekcji naturalnej).

2

Influence of Axial Heat Conduction in the Wall on Convective Heat Transfer in the Microchannel

Mikielewicz J., Rybiński W.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2015

|

Tom 17, cz. 1

82--89

PL

Opracowany został nowy model umożliwiający obliczenie wpływu podłużnego przewodzenia ciepła w ściance kanalika na wymianę ciepła pomiędzy ścianką a przepływającym czynnikiem w mikrokanale. Zbadany został przypadek ustalonej wymiany ciepła. Znaleziono bezwymiarowe kryterium umożliwiające ocenę ważności wzdłużnego przewodzenia ciepła w ściance. W publikacji przedstawiono porównanie wyników modelu z wynikami przy zaniedbaniu podłużnego przewodzenia ciepła oraz z wynikami innego modelu opracowanego przez Kandlikara. Dodatkowo wykonano porównanie nowego modelu z wynikami eksperymentalnymi innych autorów. Osiągnięto zadawalające rezultaty.

3

Zastosowanie metody z wykorzystaniem anemometrycznych sond foliowych do analizy procesów konwekcyjnego przepływu ciepła

Górska M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 5

395--397

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych wnikania ciepła podczas chłodzenia walca zaburzonym pulsacyjnie strumieniem powietrza. Pomiary prowadzono podczas przepływu pulsacyjnego oraz przepływu niezmiennego w czasie w komorze aerodynamicznej, w której umieszczono walec, o średnicy 78 mm, w płaszczyźnie poziomej przechodzącej przez oś komory. Na powierzchni walca zainstalowano dwie stałotemperaturowe anemometryczne sondy foliowe. Metodyka pomiaru opierała się na bilansie energii pobranej przez strumień przepływającego powietrza oraz energii doprowadzonej do sondy w celu utrzymania stałej temperatury włókna. Ilości energii pobranej na zasadzie konwekcji przez przepływające powietrze określano jako różnicę średniej wartości napięcia i wartości napięcia wyjściowego (bez przepływu).

EN

In the article some results of experimental researches of penetrating heat during the cooling cylinder that is pulsatory disturb by air flow were presented. Measurements were conducted during the pulsating flow and the unchanging flow in the time. In the aerodynamic chamber was put the cylinder, with the diameter 78mm, in the horizontal plane which was covered through the axis chambers. On the surface of the cylinder were installed two permanent-temperature anemometer foil probes. The methodology of the measurement was based on balance of the energy taken by the stream of flowing air and the energy supplied to the probe in the purpose of holding the constant temperature of fibre. The amounts of the energy taken on the principle of the convection through flowing air were determined as the difference of tension average value and value of the initial tension (without the flow).

4

Convective heat exchangeduring the flow-around of a horizontal cylinder with a hot combustion gas stream disturbed by pulsations

Górska M., Szecówka L., Budzik R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 3

919-925

EN

The paper results of experimental research of convective heat transfer during flow of disturbance hot combustion gas around the horizontal cylinder was presented. Measurements conducted at non-disturbance and pulsation disturbance flow of combustion gas. The air stream supply to burner submit disturbance with frequency definite. Convective heat transfer process determine by used special measuring cylinder with applicable additional instrumentations. Experimental tests were carried out on a properly designed measurement cylinder furnished with a number of thermocouples embedded along the cylinder perimeter. The cylinder was placed horizontally in a heating chamber eąuipped with an axially positioned gas burner fired with natural gas. The measurement region was selected beyond he zonę of the greatest non-uniformities of temperaturę and velocity rields in the heating chamber cross-section, and the disturbances that occurred in this region were generated using a pulsator positioned in the path of primary air feeding to the burner. The experimental tests were conducted in the temperaturę rangę of flowing combustion gas from 250 to 750°C and with the introduction of pulsatory disturbances of a freąuency in the rangę from 14 to 74 Hz. Experimental tests performed with the undisturbed flow were taken as a baseline. The results obtained from the experiment carried out enabled the calculation of the Nu number on the cylinder perimeter and represent it is a function or the freąuency of introduced pulsatory disturbances. The experimental tests carried out have shown an increase in the Nu number at the inflow front in an angle of 0° and in the rear part in an angle of 180°, and a slight decrease at the wali boundary layer detachment point in an angle from 90° to 110°.

PL

Podczas prowadzenia prac nad konwekcyjną wymianą ciepła podczas opływu zaburzonym pulsacyjnie strumieniem płynu zauważono zdecydowany brak publikacji przedstawiających wyniki badań opływu zimnego walca gorącym strumieniem płynu zaburzonego pulsacjami. Badania eksperymentalne wykonano na odpowiednio zaprojektowanym walcu pomiarowym, wyposażonym w szereg termoelementów zatopionych na obwodzie walca. Walec wykonano ze stali nierdzewnej o znanym współczynniku przewodzenia ciepła, który chłodzono od wewnętrznej strony poprzez układ chłodzenia wodnego. Walec umieszczono poziomo w komorze grzewczej wyposażonej w umieszczony osiowo palnik gazowy opalany gazem ziemnym. Regulacje dopływu gazu i powietrza wykonywano przy użyciu zaworów, opierając się o dane z analizatora spalin. Obszar pomiarowy wybrano poza strefą największych nierównomierności pola temperatury i prędkości w przekroju poprzecznym komory grzewczej, a zaburzenia jakie w tym obszarze występowały generowano przy użyciu pulsatora umieszczonego na drodze podawania powietrza pierwotnego do palinka. Opracowano specjalny rodzaj generatora pulsacji, który podczas podawania oscylacyjnego powietrza do palnika nie powodował zgaszenia płomienia w komorze. Częstotliwość pulsacji regulowano za pomocą falownika tyrystorowego. Podczas prowadzenia badań eksperymentalnych w podwyższonych temperaturach, głównym problemem stało się promieniowanie cieplne spalin i ścian komory, które uniemożliwiało prawidłowe wyznaczenie lokalnego współczynnika wnikania ciepła na obwodzie walca. Problem ten rozwiązano przez zastosowanie próżniowego przyrządu do pomiaru strumienia ciepła dostarczanego na drodze promieniowania. Odpowiednio zaprojektowana konstrukcja przyrządu pozwalała na dobór głowicy przyrządu o identycznym współczynniku emisyjności co pozwalało na jego pominięcie w dalszych obliczeniach. Zastosowanie tego przyrządu pozwoliło wyodrębnić z całkowitego strumienia ciepła dostarczanego do powierzchni walca radiacyjny strumień ciepła. Po zastosowaniu tego cyklu obliczeniowego uzyskano strumień ciepła dostarczany jedynie drogą konwekcyjnej wymiany ciepła. Opracowana metodyka pozwalała na wyodrębnienie konwekcyjnej wymiany ciepła niezależnie od temperatury przepływającego gazu i temperatury ścian komory grzewczej. Badania eksperymentalne prowadzono w zakresie temperatur przepływających spalin 250- 750°C oraz przy wprowadzaniu zaburzeń pulsacyjnych o częstotliwości z zakresu 14-74 Hz. Jako punkt odniesienia traktowano badania eksperymentalne wykonane przy przepływie niezaburzonym. Wyniki uzyskane podczas prowadzonego eksperymentu pozwoliły na obliczenie lokalnej liczby Nu na obwodzie walca i przedstawienie w funkcji częstotliwości wprowadzanych zaburzeń pulsacyjnych, temperatury spalin oraz liczby Re. Wprowadzenie pulsacji w przepływ spalin zapewnia ich właściwą cyrkulację, co zasadniczo polepsza warunki wymiany ciepła oraz zwiększa średni współczynnik wnikania ciepła skracając czas potrzebny do osiągnięcia wymaganej temperatury. Przeprowadzone badania eksperymentalne wykazały wzrost liczby Nu od czoła napływu w kącie 0° oraz w tylnej części w kącie 180°, natomiast niewielki spadek w punkcie oderwania warstwy przyściennej w kącie 90-110°. Wyniki badań uzyskanych podczas zaburzonego przepływu odniesiono do wyników uzyskanych podczas stabilnego przepływu spalin w komorze. W celu zapoznania się z zachowaniem warstwy przyściennej oraz rozkładem linii prądu przepływających spalin przeprowadzono symulacje numeryczne z wykorzystaniem programu FLUENT. Symulacje pozwoliły na zaobserwowanie zjawiska narastania warstwy przyściennej poczynając od czoła napływu znajdującego się w kącie 0° do punktu w którym następuje jej oderwanie. Tłumaczy to dlaczego następuje wzrost liczby Nu w tylnej części walca. Badania eksperymentalne były skomplikowane i wymagały opracowania indywidualnej metodyki i odpowiedniego oprzyrządowania do pomiarów w otoczeniu gorącego płynu. Różnorodność technik pomiarowych stosowanych przy chłodzeniu grzanego walca nie mogła być wykorzystana w eksperymencie gdzie walec nagrzewano strumieniem gorących spalin, ponieważ wysoka temperatura wykluczała możliwość ich zastosowania. Prowadzone są dalsze prace nad rozszerzeniem zakresu omawianych wyników badań co pozwoli na szersze rozpoznanie się z przedstawionym zjawiskiem.

5

Złożone (kombinowane) metody intensyfikacji konweltcyynej,w~ńiiany ciepła przy przepływie jednofazowym płynów w rurach (ciąg dalszy artykułu)

Plocek M., Zawadzki A.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2007

|

R. 42, nr 9

4-9

6

Dobór wymiarów katalizatora wielosekcyjnego w oparciu o obliczenia numeryczne

Świątek A., Brzozowski K., Nowakowski J.

Journal of KONES

|

2001

|

Vol. 8, No. 3-4

67-74

PL

Przedstawiono dwuwymiarowy model do symulacji pola temperatury i zawartości składników spalin w katalizatorze wielosekcyjnym w stanach nieustalonych i ustalonych. Model ten uwzględnia zjawiska konwekcyjnej wymiany ciepła, wymiany masy w fazie stałej i gazowej, osiowe i promieniowe przewodzenie ciepła w monolicie oraz reakcje chemiczne i wyzwolone podczas reakcji ciepło. Model wykorzystano do obliczeń stanów przejściowych w osiowosymetrycznym wielosekcyjnym katalizatorze spalin z monolitem ceramicznym podczas nagrzewania. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń dokonano analizy wpływu parametrów geometrycznych poszczególnych sekcji katalizatora na sprawność całego układu.

EN

The paper describes a two-dimensional model used to simulation of temperature field and composition of exhaust gases in a multisection catalyst converter run in transient and steady states. The model was implemented to analysis of transient phases inside axial-symmetric, multisection catalytic converter with ceramic monolith during heating-up. On base of performed calculations one has accomplished an analysis of an impact of geometric parameters of individual sections of the catalyst on efficiency of the complete system.

7

Badania porównawcze konwekcyjnego przejmowania ciepła na powierzchni płaskiej ścianki znajdującej się w kanale o przekroju prostokątnym w przepływie ustalonym i oscylacyjnym

Jarosiński W.

Prace Naukowe Instytutu Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

1998

|

Vol. 53, nr 9

332-337

PL

Ostatnio wiele uwagi poświęca się w literaturze fachowej wpływowi oscylacyjnego przepływu czynnika na efektywność wymiany ciepła. W przedstawianej pracy zbudowano stanowisko do badania skuteczności konwekcyjnego przejmowania ciepła na powierzchni płaskiej ścianki omywanej przez oscylujący strumień powietrza. Stanowisko to umożliwia badanie wpływu amplitudy i częstości oscylacji przepływającego powietrza na efektywność wymiany ciepła, a także pozwala badać mechanizm wzrostu intensywności wymiany ciepła pod wpływem przepływu oscylacyjnego. W prezentowanej pracy przeprowadzono badania porównawcze konwekcyjnego przejmowania ciepła na powierzchni płaskiej płytki umieszczonej w kanale o przekroju prostokątnym omywanej strumieniem powietrza o ruchu ustalonym i oscylacyjnym. Parametry przepływu oscylacyjnego charakteryzowały się amplitudami zmian prędkości od zera do wartości maksymalnych i częstością oscylacji zmieniającą się w granicach 0,083-0,25 Hz. Uzyskane w badaniach wyniki przedstawiono w postaci uśrednionej w czasie liczby Nusselta jako funkcji liczb Reynoldsa, obliczonych w oparciu o parametry przepływu oscylacyjnego. Badania porównawcze przepływu ustalonego i oscylacyjnego wykazały, że wprowadzenie oscylacji przepływu nieznacznie pogarsza wymianę ciepła w badanym zakresie częstości oscylacji. Wyniki badań stoją w sprzeczności z serią publikacji sugerujących wprowadzenie oscylacji przepływu o niskiej częstości dla intensyfikacji wymiany ciepła.

EN

In recent years, a new cooling technique, utilizing oscillatory flow field for heat transfer enhancement has been reported in a great number of publications. In a present work, a rectangular duct with a heated flat plate was built to examine, in a comparitive study, convective heat transfer in steady and oscillatory flows. The results are presented in a from of averaged in time. Nusselt number as a function of Reynolds number, calculated basing on steady and oscillatory flow parameters. No effect of heat transfer enhancement was observed under the action of oscillatory flow. On the contrary it was found that the Nusselt number for the investigated oscillatory flow was slightly lower than the Nusselt number for steady flow.