Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of radiative heat transfer impact in cross-flow tube and fin heat exchangers

Hanuszkiewicz-Drapała M., Bury T., Widziewicz K.

Archives of Thermodynamics

|

2016

|

Vol. 37, no. 1

99--112

EN

A cross-flow, tube and fin heat exchanger of the water – air type is the subject of the analysis. The analysis had experimental and computational form and was aimed for evaluation of radiative heat transfer impact on the heat exchanger performance. The main element of the test facility was an enlarged recurrent segment of the heat exchanger under consideration. The main results of measurements are heat transfer rates, as well as temperature distributions on the surface of the first fin obtained by using the infrared camera. The experimental results have been next compared to computational ones coming from a numerical model of the test station. The model has been elaborated using computational fluid dynamics software. The computations have been accomplished for two cases: without radiative heat transfer and taking this phenomenon into account. Evaluation of the radiative heat transfer impact in considered system has been done by comparing all the received results.

2

Radiation heat transfer model using Monte Carlo ray tracing method on hierarchical ortho-Cartesian meshes and non-uniform rational basis spline surfaces for description of boundaries

Kuczyński P., Białecki R.

Archives of Thermodynamics

|

2014

|

Vol. 35, no. 2

65--92

EN

The paper deals with a solution of radiation heat transfer problems in enclosures filled with nonparticipating medium using ray tracing on hierarchical ortho-Cartesian meshes. The idea behind the approach is that radiative heat transfer problems can be solved on much coarser grids than their counterparts from computational fluid dynamics (CFD). The resulting code is designed as an add-on to OpenFOAM, an open-source CFD program. Ortho-Cartesian mesh involving boundary elements is created based upon CFD mesh. Parametric non-uniform rational basis spline (NURBS) surfaces are used to define boundaries of the enclosure, allowing for dealing with domains of complex shapes. Algorithm for determining random, uniformly distributed locations of rays leaving NURBS surfaces is described. The paper presents results of test cases assuming gray diffusive walls. In the current version of the model the radiation is not absorbed within gases. However, the ultimate aim of the work is to upgrade the functionality of the model, to problems in absorbing, emitting and scattering medium projecting iteratively the results of radiative analysis on CFD mesh and CFD solution on radiative mesh.

3

Wpływ radiacyjnej wymiany ciepła na rozkład temperatury na powierzchni płaszcza napowietrznego rurociągu ciepłowniczego w warunkach niskiej temperatury nieboskłonu

Kruczek T., Fic A.

Modelowanie Inżynierskie

|

2012

|

T. 12, nr 43

121-130

PL

Pomiędzy rurociągiem ciepłowniczym a jego otoczeniem występuje konwekcyjna i radiacyjna wymiana ciepła. Zjawiska te mają wpływ na straty ciepła z rurociągu. Radiacyjna wymiana ciepła ma szczególnie istotne znaczenie w warunkach niskiej temperatury nieboskłonu, skutkując czasem pojawieniem się na zewnętrznym płaszczu rurociągu temperatury niższej od temperatury otaczającego powietrza. W pracy przedstawiono wyniki symulacji numerycznej wymiany ciepła dla rurociągu eksperymentalnego w wymienionych wyżej warunkach. Wykorzystano w tym celu pakiet CFD ANSYS-FLUENT. Rezultaty obliczeń porównano z wynikami pomiarów.

EN

The convective and radiative heat transfer take place between thermal pipelines and their surroundings. In the case of a Iow sky temperature, the radiation heat exchange is very intensive and the temperature of the top part of the horizontal pipeline can be significantly lower than the temperature of the bottom part. Sometimes this temperature is also lower than the temperature of the surrounding atmospheric air. Numerical analysis of the heat transfer in the system: pipeline - environment is the subject of the paper. CFD package ANSYS Fluent has been employed for this purpose. Both the convective and radiative heat transfer between the external surface of the pipeline and the environment have been taken into account. The numerical results have been compared with the results of the measurements performed with the use of experimental rig, especially designed and built for validation of the presented model of considered problem.

4

Importance of radiative heat transfer for infrared thermography measurements

De Mey G., Więcek B., Kałuża M., Olbrycht R., Strąkowski R., Strąkowska M.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2011

|

R. 57, nr 10

1112-1115

EN

The basics of heat transfer by radiation will be shortly outlined: Planck's law, Stefan Boltzmann's law, emissivity, construction of a black body, effective emissivity, reflection. Several applications for infrared thermography, basic physical principles of microbolometer detector, non uniformity correction without shutter and blocking the image and some original experiments will be discussed afterwards. The main conclusion of this work is that calibration of metrological cameras has to be performed for different temperature of their housing.

PL

W artykule przedstawiono podstawy wymiany ciepła przez radiację: prawo Plancka, Stefana Boltzmanna, emisyjność materiałów, budowę ciała doskonale czarnego, efektywną emisyjność oraz prawo odbicia. Omówiono również niektóre aplikacje w termografii w podczerwieni, w których wykorzystuje się efekty radiacyjne. Omówiono fizyczne podstawy działania detektora mikrobolometrycznego, korekcję niejednorodności matrycy bolometrycznej bez migawki i blokowania obrazu oraz wybrane oryginalne eksperymenty. Przedstawiono wpływ promieniowania obudowy na działanie detektora i kamery termowizyjnej oraz zastosowanie pierścieni pośrednich w badaniach termowizyjnych.Niestety obudowa i pierścienie emitują pasożytnicze promieniowanie, które musi być uwzględnione w pomiarach termowizyjnych. Wnioskiem z pracy jest stwierdzenie, że w metrologicznej kamerze termowizyjnej, kalibracja powinna być przeprowadzona dla różnych wartości temperatury obudowy. Mówimy wówczas o korekcji RNU (ang. Residual Nonuniformity Correction). The work is an effect of design and building a prototype of the new infrared camera.

5

Method for determination of configuration factors in radiation heat transfer

Żukowski M.

Journal Biuletyn of Polish Society for Geometry and Engineering Graphics

|

2009

|

Vol. 19

87--91

EN

The current paper presents a method for estimating the configuration factor in heat transfer by radiation in buildings. The numerical procedurę can be used to determine exactly this quantity in any enclosure with complex geometry and strong gradient of surfaces temperature. A verification of the method is also reported in this work. The numerical results from the presented method, implemented as a computer program, are compared with the analytical Solution. A very good agreement has been found between these two procedures for determination of the configuration factor. The total error of the method, for the recommended density of surface division, is about 1%.

PL

W praktyce inżynierskiej mamy często do czynienia z pomieszczeniami charakteryzującymi się dużą asymetrią temperatury powierzchni przegród (np. w przypadku zastosowania ogrzewania podłogowego lub chłodzenie sufitowe, salonów wystawowych z dużym przeszkleniem). Chcąc w sposób dokładny dokonać analizy komfortu cieplnego oraz uwzględnić promieniowanie długofalowe w całkowitym bilansie ciepła, musimy obliczyć stosunki konfiguracji płaszczyzn izotermicznych zwanych również współczynnikami konfiguracji. Można to uczynić na podstawie wzorów lub nomogramów, gdy rozpatrujemy proste układy geometryczne. Natomiast zastosowanie metody analitycznej lub graficznej do analizy wymiany ciepła na drodze promien¬iowania długofalowego w pomieszczeniach o złożonym kształcie jest skomplikowane i bardzo pracochłonne. W referacie zaproponowano metodę obliczania wartości współczynnika konfiguracji bazującą na numerycznym rozwiązaniu tradycyjnego równania całkowego. W celu określenia dokładności zaprezentowanej metody porównano rezultaty symulacji komputerowej z wynikami dokładnymi otrzymanymi na podstawie obliczeń z wykorzystaniem wzorów analitycznych. Przy zastosowaniu optymalnej wartości gęstości podziału płaszczyzny maksymalny błąd numerycznego oszacowania wynosi około 1%.

6

On numerical analysis of thermal radiation in participating and scattering medium in metallurgical furnaces

Dionizak J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 3

783-794

EN

There are numerous examples of metallurgical processes, when the technological process involves single or multiphase reacting flow at high temperaturę. The influence of thermal radiation on physical and chemical processes must be accounted for when reliable process modeling results are expected. Thermal radiation calculation can be cumbersome if inadequate numerical method is applied. The paper presents the thermal radiation model for the mixed convection, conduction and radiation heat transfer with participating media. The flux and discrete ordinates methods has been used for the solution of some example problems. Finally, the model application in 3D flash smelting process simulation has been discussed, where multiphase reacting flow is strongly influenced by the thermal radiation. The obtained results shows the dominant role of radiation scattering and emission of solid/liquid particles in overall heat transfer in the flash smelter. It is strongly advised to close the heat transfer problem by the auxiliary calculation of heat losses through the furnace walls, as it removes necessity to supply assumed temperatures of the walls and stabilizes numerical computations. Simulation results were compared with available industrial measurements.

PL

Wielofazowy przepływ z reakcjami chemicznymi w wysokich temperaturach występuje w wielu procesach metalurgicznych. Wpływ promieniowania cieplnego na przebieg konwersji chemicznej i fizycznej musi być uwzględniony na tyle precyzyjnie aby możliwe było uzyskanie wartościowych wyników symulacji takich procesów. Obliczenia wymiany ciepła przez promieniowanie może być bardzo pracochłonne o ile zostanie dobrana niewłaściwa metoda numeryczna. W artykule przedstawiono model radiacyjnego transportu energii dla mieszanej konwekcyjno-dyfuzyjnej i promienistej wymiany ciepła w ośrodku rozpraszająco-emitującym. Model oparto na równaniu transportu energii promienistej. Opisano zastosowanie metod numerycznych strumieni i kierunków dyskretnych na paru prostych przykładach. Przedstawiono także implementację opisanych metod do 3-wymiarowej symulacji procesu zawiesinowego wytopu miedzi. Otrzymane wyniki ujawniają dominującą rolę zjawiska rozpraszania i emisji promieniowania przez cząstki koncentratu w procesie wymiany ciepła w piecu zawiesinowym. Zaleca się domknięcie modelu transportu ciepła przez dodatkowe obliczenia strat ciepła przez ściany pieca, dzięki czemu unika się konieczności wprowadzania założonego rozkładu temperatury ścian pieca i równocześnie stabilizuje obliczenia numeryczne. Wyniki symulacji porównano z dostępnymi wynikami pomiarów przemysłowych.

7

Obliczenia indukcyjnego układu grzejnego z uwzględnieniem radiacyjnej wymiany ciepła między wsadem a izolacją cieplną wzbudnika

Przyłucki R., Kachel A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Nauki Techniczne

|

2007

|

Z. 5

123-130

PL

Artykuł prezentuje eksperyment obliczeniowy z wykorzystaniem komercyjnego programu Flux 2d uzupełnionego autorskim programem Trad o możliwość uwzględnienia radiacyjnej wymiany ciepła między elementami modelu obliczeniowego. Funkcjonalność programu przedstawiono na przykładzie czterech wariantów obliczeniowych, dla których porównano wyniki obliczeń wykonanych z uwzględnieniem radiacyjnej wymiany ciepła i bez uwzględnienia wymiany radiacyjnej. Maksymalna odchyłka temperatury we wsadzie uzyskana w tym eksperymencie wynosi ok. 145°C przy nagrzewaniu wsadu do temperatury ok. 1000°C.

EN

The paper presents a numerical experiment in which commercial program Flux 2d supplemented with authors program Trad (for radiative heat transfer) was used. Flux 2d features extended with authors program was shown on example of four calculation variants. Variants differs in radiative heat transfer model. Maximum temperature difference obtained in this experiment was 145°C in charge area (charge was heated to 1000°C).

8

Badanie wpływu zmian wymiarów geometrycznych wężownicy grzejnej na rozkład natężenia napromienienia na ścianie pieca rezystancyjnego

Gawroński M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Nauki Techniczne

|

2007

|

Z. 5

239-245

PL

W artykule zaprezentowano sposób badania wpływu wymiarów geometrycznych wężownicy grzejnej pracującej w piecu rezystancyjnym ze względu na rozkłady natężenia napromienienia. Symulacji dokonano za pomocą systemu Radiance wraz z dodatkowymi skryptami. Przedstawiono przykładowe wyniki dla ściany pieca rezystancyjnego i wężownicy grzejnej o przekroju prostokątnym oraz ich interpretację.

EN

In the article the optimization method of geometrical dimensions for resistance furnace's heat element was shown. Calculations were realized using backward ray tracing method in Radiance system together with additional scripts. The results and their interpretations were presented.

9

Propagation of spherical shock waves in a dusty gas with radiation heat-flux

Singh K. K., Vishwakarma J. P.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2007

|

Vol. 45 nr 4

801-817

EN

The propagation of spherical shock waves in a dusty gas with radiation heat-flux and exponentially varying density is investigated in the paper. The equilibrium flow conditions are assumed to be maintained, and the radiation is considered to be of a diffusion type for an optically thick grey gas model. The shock wave moves wit h variable velocity and the total energy of the wave is non-constant. Non-similar solutions are obtained, and the effects of variation of the radiation parameter and time are investigated. The effects of an increase in (i) the mass concentration of solid particles in the mixture and (ii) of the ratio of the density of solid particles to the initial density of gas on the flow variables in the region behind the shock are also investigated.

PL

W pracy zajęto się problemem propagacji sferycznych fal uderzeniowych o wykładniczym rozkładzie gęstości w zanieczyszczonym gazie z uwzględnieniem radiacyjnej wymiany ciepła. Założono równowagowe warunki przepływu czynnika, a samą radiację przyjęto typu dyfuzyjnego w modelu optycznie nieprzezroczystego gazu. Fala uderzeniowa przemieszcza się ze zmienną prędkością, a całkowita energia fali również się zmienia. W analizie otrzymano rozwiązania niepodobne przy rozważaniu wpływu czasu i zmienności strumienia radiacji. Zbadano ponadto efekt wzrostu koncentracji masy cząstek stałych zanieczyszczenia oraz stosunku gęstości tych cząstek do początkowej gęstości gazu na parametry przepływu w obszarze bezpośrednio za czołem fali.

10

Analiza wpływu warunków zewnętrznych na wyniki pomiaru emisyjności spektralnej metodą pirometryczną

Kruczek T.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Konferencje

|

2002

|

T. 2, z. 22

725-732

PL

Emisyjność ciał zależy od wielu czynników, a w szczególności od zakresu spektralnego fali którego dotyczy oraz temperatury powierzchni emitującej promieniowanie cieplne. Celem niniejszej pracy była analiza wpływu zewnętrznych warunków na wynik pomiaru. Zaproponowano sposób oraz przeprowadzono obliczenia numeryczne dla oceny wrażliwości otrzymanego wyniku pomiaru emisyjności na warunki panujące w otoczeniu badanej próbki.

EN

Emissivity of the bodies depends on many parameters but especially on wavelength spectral range and temperature of the surface emitting the radiation. The aim of the work was the analysis of the influence of external conditions on measurement results of emissivity. For the evaluation of sensitivity of obtained results to external measurement conditions the method has been developed and numerical calculations have been carried out.