Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mathematical model of the intensification of convective heat transfer in a bundle of smooth pipes using petal turbulators

Sugirov Jiyenbeck, Atshybayeva Bibigul, Suimenova Marzhan, Shaikhiyeva Kulanda, Yesbolay Gulbanu

Polityka Energetyczna

|

2023

|

T. 26, z. 1

93--100

EN

The relevance of this study is explained by the growing interest in increasing heat transfer by the development of high-performance thermal systems. Increasing the thermal characteristics of heat-exchanger systems is necessary for the efficient use of an energy source. The purpose of this study is to review the existing methods of heat-transfer intensification and examine the mathematical model of such an increase in efficiency when using petal turbulators. This study is based on a high-quality, reliable combination of proven theoretical methods (analysis, synthesis, concretization, generalization, modelling), and empirical methods. It is the introduction of turbulators into the flow channel that is one of the best methods of increasing passive heat exchange through such advantages as ease of manufacture and operation in combination with low operating and production costs. This study contains both passive and active methods of heat-exchange intensification that have been extensively investigated over the past decade. For this purpose, the newest studies of mainly authors from other countries were used, their detailed analysis was conducted and the results were summed up. In addition, a mathematical model of increasing the thermal efficiency of convective heating surfaces in a bundle of smooth pipes using petal turbulators was investigated, the results of which were tested on an experimental installation. The paper may interest a circle of readers interested in the problem of improving the thermal characteristics of heat exchangers, including researchers, teachers and students of higher educational institutions in the field of heat-power engineering.

PL

Znaczenie tego badania wynika z rosnącego zainteresowania zwiększeniem wymiany ciepła poprzez rozwój wysokowydajnych systemów termicznych. Zwiększenie charakterystyki cieplnej układów wymienników ciepła jest niezbędne do efektywnego wykorzystania źródła energii. Celem niniejszej pracy jest przegląd istniejących metod intensyfikacji wymiany ciepła oraz zbadanie modelu matematycznego takiego wzrostu wydajności przy zastosowaniu turbulatorów płatkowych. Niniejsze opracowanie opiera się na wysokiej jakości, rzetelnym połączeniu sprawdzonych metod teoretycznych (analiza, synteza, konkretyzacja, uogólnienie, modelowanie) oraz metod empirycznych. Ponieważ to właśnie wprowadzenie zawirowywaczy do kanału przepływowego jest jedną z najlepszych metod zwiększenia biernej wymiany ciepła poprzez takie zalety jak łatwość wykonania i eksploatacji w połączeniu z niskimi kosztami eksploatacji i produkcji. Niniejsze opracowanie obejmuje zarówno pasywne, jak i aktywne metody intensyfikacji wymiany ciepła, które były szeroko badane w ciągu ostatniej dekady. W tym celu wykorzystano najnowsze badania, głównie autorów z innych krajów, dokonano ich szczegółowej analizy i podsumowano wyniki. Ponadto zbadano model matematyczny zwiększania sprawności cieplnej konwekcyjnych powierzchni grzewczych w wiązce rur gładkich za pomocą turbulatorów płatkowych, którego wyniki przetestowano na instalacji doświadczalnej. Artykuł może zainteresować grono czytelników zainteresowanych problematyką poprawy właściwości cieplnych wymienników ciepła, w tym naukowców, nauczycieli i studentów wyższych uczelni z zakresu elektroenergetyki.

2

Investigations of the turbulent thermo-fluid performance in a circular heat exchanger with a novel flow deflector-type baffle plate

Rahman Md Atiqur, Dhiman Sushil Kumar

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2023

|

Vol. 71, nr 4

art. no. e145939

EN

An axial flow tubular heat exchanger has been experimentally investigated to augment the heat transfer rate with a novel swirl flow of air past the heated tubes. The novel design has been based on circular baffle plates provided with trapezoidal air deflectors of various inclination angles. The arrangement of tubes is kept the same throughout the experiment, in accordance with the longitudinal airflow direction. The tubes maintained a constant heat flux condition over the surface. Four deflectors with equal inclination angles were developed on each baffle plate, generating air swirl inside a circular duct carrying the heated tubes that increase air-side turbulence and, consequently, the surface heat transfer rate. The baffle plates were placed equidistant from each other at variable pitch ratios. The Reynolds number was kept in the range of 16000– 28000. The effect of pitch ratios and inclination angles on the thermo-fluid performance of the heat exchanger was studied. The investigations revealed an average improvement of 3.75 times in thermo-fluid performance for an exchanger with a deflector baffle plate with a baffle inclination angle of 50_ and a pitch ratio of 1.4 when compared to other inclination angles and pitch ratios.

3

Swirl flow analysis based on Electrical Capacitance Tomography

Saoud A., Mosorov V., Grudzień K.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2016

|

nr 2

19--23

EN

This paper describes an application of dual-plane Electrical Capacitance Tomography (ECT) system for gas-solid swirl flow measuremetns. The angular component of the velocity in the pipes cross section was calculated. The angular velocity was determined based on tomographic data sets obtained from the physical model and also simulated data sets of the swirl flow phenomena. Analysis of material concentration changes in time, with the aid of sequences of 2D reconstruction images, allowed to swirling flow, angular velocity vectors to be successfully evaluated.

PL

W artykule opisano zastosowanie dwupłaszczyznowego systemu elektrycznej tomografii pojemnościowej (ECT) do pomiaru przepływów wirowych materiałów sypkich. W artykule zaprezentowano metodę wyznaczania składowej kątowej prędkości przepływu. Algorytm opiera się na analizie obrazów tomograficznych. Analiza zmian koncentracji materiału sypkiego w czasie, otrzymana przy pomocy sekwencji 2D obrazów tomograficznych, pozwoliła na ocenę przepływu wirowego poprzez wyznaczenie wektora prędkości kątowej przepływu. Weryfikację metody przeprowadzono na podstawie danych uzyskanych za pomocą przygotowanego modelu fizycznego i zbioru danych pomiarowych symulowanego przepływu wirowego.

4

Development of an optical swirl sensor for DI-diesel engines

Vanhaelst R., Czajka J.

Silniki Spalinowe

|

2010

|

R. 49, nr 4

45-59

EN

In this paper the systematic development of an optical swirl sensor to measure the swirl ratio in an operating serial turbocharged DI-diesel engine is described. The optical sensor detects the visible light of the combustion, in particular the emission of the sooting flame in a wavelength range from 600 nm up to 1000 nm. The acceptance angle is so small that the soot clouds from every spray can be detected as they are being turned under the optical sensor by the swirling flow. In a first part the new optical probe method was validated on a transparent engine by comparison with high speed video recordings. In the second part several hardware variations were made on a serial DI-diesel engine which was equipped with a variable swirl valve. The influence of the opened- and closed swirl valve constellation, the piston geometry and the injector influence on the swirl ratio was measured with the optical probe technique. The results were compared with a zero dimensional simulation model. There was a good agreement between the swirl measurements and the 0D-model. The optical swirl sensor has proven to be a powerful tool to optimize the combustion process. Without any modifications on the cylinder head, the effect of application parameters and hardware parts on the swirl strength can be quantified for all engine loads and speeds.

PL

W artykule opisano rozwój czujnika optycznego, który jest wykorzystywany do pomiarów stopnia zawirowania w pracującym silniku o ZS z wtryskiem bezpośrednim i turbodoładowaniem. Czujnik optyczny rejestruje widzialne światło spalania, w szczególności promieniowanie sadzy w płomieniu dyfuzyjnym w zakresie długości fal od 600 do 1000 nm. Kąt obserwacji czujnika optycznego jest wystarczająco mały do wykrycia ruchu obłoku promieniującej sadzy wywołanego przez zawirowanie ładunku w cylindrze, dla każdej strugi wtryskiwanego paliwa. W początkowej części artykułu nowa metoda badań czujnikiem optycznym została zweryfikowana na silniku transparentnym przez porównanie z wynikami obserwacji ruchu płomienia zarejestrowanymi za pomocą szybkiego filmowania. W dalszej części artykułu przedstawiono kilka zmian konstrukcyjnych wykonanych na seryjnym silniku o ZS typu DI, który został wyposażony w zawór wytwarzający zmienne zawirowanie obwodowe. Wpływ otwierania i zamykania tego zaworu oraz geometrii korony tłoka na stopień zawirowania ładunku określono przy wykorzystaniu techniki pomiarów optycznych. Otrzymane wyniki porównano z wynikami symulacji uzyskanymi dla modelu 0-wymiarowego. Stwierdzono zgodność wyników pomiarów zawirowania i symulacji modelu 0D. Optyczny czujnik zawirowania okazał się przydatnym narzędziem do optymalizowania procesu spalania. Wpływ parametrów regulacyjnych oraz elementów konstrukcyjnych na stopień zawirowania ładunku może być wyznaczony dla całego zakresu obciążenia i prędkości obrotowej silnika bez jakichkolwiek modyfikacji konstrukcyjnych głowicy silnika.

5

Development of an optical swirl sensor for DI-diesel engines

Vanhaelst R., Hentschel W., Müller Ch., Czajka J.

Silniki Spalinowe

|

2009

|

R. 48, nr 2

37-49

EN

In this paper the systematic development of an optical swirl sensor to measure the swirl ratio in an operating serial turbocharged DI-diesel engine is described. The optical sensor detects the visible light of the combustion, in particular the emission of the sooting flame in a wavelength range from 600 nm up to 1000 nm. The acceptance angle is so small that the soot clouds from every spray can be detected as they are being turned under the optical sensor by the swirling flow. In a first part the new optical probe method was validated on a transparent engine by comparison with high speed video recordings. In the second part several hardware variations were made on a serial DI-diesel engine which was equipped with a variable swirl valve. The influence of the opened- and closed swirl valve constellation and the piston geometry on the swirl ratio was measured with the optical probe technique. The results were compared with a zero dimensional simulation model. There was a good agreement between the swirl measurements and the 0D-model. The optical swirl sensor has proven to be a powerful tool to optimise the combustion process. Without any modifications on the cylinder head, the effect of application parameters and hardware parts on the swirl strength can be quantified for all engine loads and speeds.

PL

W artykule opisano rozwój optycznego czujnika zawirowania, który jest wykorzystywany do pomiarów stopnia zawirowania w pracującym silniku o ZS z wtryskiem bezpośrednim i turbodoładowaniem. Czujnik optyczny rejestruje widzialne światło spalania, w szczególności promieniowanie sadzy w płomieniu dyfuzyjnym w zakresie długości fal od 600 do 1000 nm. Kąt obserwacji czujnika optycznego jest wystarczająco mały do wykrycia ruchu obłoku promieniującej sadzy wywołanego przez zawirowanie ładunku w cylindrze, dla każdej strugi wtryskiwanego paliwa. W początkowej części artykułu nowa metoda badań czujnikiem optycznym została zweryfikowana na silniku transparentnym przez porównanie z wynikami obserwacji ruchu płomienia zarejestrowanymi za pomocą szybkiego filmowania. W dalszej części artykułu przedstawiono kilka zmian konstrukcyjnych wykonanych na seryjnym silniku o ZS typu DI, który został wyposażony w zawór wytwarzający zmienne zawirowanie obwodowe. Wpływ otwierania i zamykania tego zaworu oraz geometrii korony tłoka na stopień zawirowania ładunku określono przy wykorzystaniu techniki pomiarów optycznych. Otrzymane wyniki porównano z wynikami symulacji uzyskanymi dla modelu 0-wymiarowego. Stwierdzono zgodność wyników pomiarów zawirowania i symulacji modelu OD. Optyczny czujnik zawirowania okazał się przydatnym narzędziem do optymalizowania procesu spalania. Wpływ parametrów regulacyjnych oraz elementów konstrukcyjnych na stopień zawirowania może być wyznaczony dla całego zakresu obciążenia i prędkości obrotowej silnika bez jakichkolwiek modyfikacji konstrukcyjnych głowicy silnika.

6

On the viscoelastic core of a line vortex embedded in a stagnation point flow

Erdogan M. E.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2003

|

Vol. 8, no 4

577-588

EN

The viscoelastic core of a line vortex embedded in a radially inward axisymmetric stagnation point flow for a Maxwell fluid and an Oldroyd B fluid is considered. Velocity, vorticity and stress distributions are calculated and compared with those of the Newtonian fluid. It is found that there are pronounced effects of viscoelastic properties on these distributions with respect to those of the Newtonian fluid.

7

Skuteczność odpylania cząstek aerozolowych w skruberach zderzeniowych

Warych J., Batkowski B.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2001

|

T. 22, z. 3E

1447--1452

PL

Przedmiotem pracy jest analiza skuteczności wydzielania cząstek aerozolowych w odpylaczach mokrych, działających w oparciu o zjawisko zderzania strug cieczy. Zderzające się strumienie generują osiowosymetryczny strumień kropel, pełniący funkcję kolektorów cząstek aerozolowych. W pracy rozważono i przebadano dwie konfiguracje procesowe - przepływ skrzyżowany i przepływ wirowy strumieni aerozolu i kropel.

EN

The subject of this work is to compare the efficiency of dust capture for the cases of axial and radial flow from gas stream in the space impinging water jets for various process configurations. Cylindrical, coaxial impinging liquid jets serve as an axisymmetrical drop stream generator used here for dust collection.