Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Exact solution of fin problem with linear temperature-dependent thermal conductivity

Kader A. H. A., Latif A. S. A., Nour H. M.

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2016

|

Vol. 15, nr 4

51--61

EN

In this paper, we obtain the general exact solution of a nonlinear fin equation which governs heat transfer in a rectangular fin with linear temperature-dependent thermal conductivity using the partial Noether method. The relationship between the fin efficiency and the thermo-geometric fin parameter is obtained. Additionally, we obtained the relationship among the fin effectiveness, the thermo-geometric fin parameter and the Biot number.

2

Heat transfer through fins of complex geometry

Taler D., Taler J., Wojtas M.

Rynek Energii

|

2013

|

Nr 1

112--120

EN

Various methods for steady-state and transient analysis of temperature distribution and efficiency of continuous-plate fins are presented. For a constant heat transfer coefficient over the fin surface, the plate fin can be divided into imaginary rectangular or hexangular fins. At first approximate methods for determining the steady-state fin efficiency like the method of equivalent circular fin and the sector method are discussed. When the fin geometry is complex, then the transient temperature distribution and fin efficiency can be determined using numerical methods. A numerical method for transient analysis of fins with complex geometry is developed. Transient temperature distributions in continuous fins attached to oval tubes is computed using the Finite Volume – Finite Element Method (FVM-FEM). The developed method can be used in the transient analysis of compact heat exchangers to calculate correctly the heat flow rate transferred from the finned tubes to the fluid.

PL

Przedstawiono różne metody wyznaczania ustalonego i nieustalonego rozkładu temperatury oraz sprawności żeber płytowych. Przyjmując stały współczynnik wnikania ciepła, żebra płytowe mogą być podzielone na prostokątne lub sześciokątne żebra umowne. Najpierw omówione zostały przybliżone metody wyznaczania sprawności żeber w warunkach ustalonych, takie jak metoda żebra okrągłego o równoważnym promieniu oraz metoda sektorowa. Gdy kształt żebra jest złożony wówczas rozkład temperatury i sprawność żebra w warunkach nieustalonych mogą zostać wyznaczone za pomocą metod numerycznych. Przedstawiono metodę numeryczną do analizy nieustalonej wymiany ciepła w żebrach o złożonych kształtach. Nieustalony rozkład temperatury w żebrach ciągłych osadzonych na rurach owalnych wyznaczono za pomocą metody stanowiącej kombinację metody objętości skończonej z metodą elementów skończonych (MOS-MES). Opracowana metoda może być zastosowana do modelowania nieustalonej pracy kompaktowych wymienników ciepła aby prawidłowo wyznaczyć strumień ciepła przekazywany od rur ożebrowanych do płynu.

3

Modelowanie wymiany ciepła w żebrach o złożonych kształtach

Taler D., Korzeń A.

Rynek Energii

|

2011

|

Nr 6

61-65

PL

Nieustalony rozkład temperatury w żebrach płytowych osadzonych na rurach owalnych obliczono za pomocą mieszanej metody objętości i elementów skończonych. Najpierw model żebra podzielono na trójkątne elementy, a następnie zostały utworzone objętości skończone wokół węzłów przez połączenie środków ciężkości trójkątów ze środkami boków tych trójkątów. Następnie wyprowadzono równania bilansu ciepła dla wszystkich węzłów wewnętrznych z uwzględnieniem przewodzenia ciepła wewnątrz żebra i konwekcji ciepła na jego powierzchni. Warunki brzegowe pierwszego, drugiego i trzeciego rodzaju wyznaczono dla objętości skończonych przyległych do brzegu żebra. Układ równań różniczkowych zwyczajnych pierwszego rzędu na temperatury chwilowe w węzłach został rozwiązany za pomocą metody Rungego - Kutty - Vernera piątego rzędu. W celu wykazania skuteczności proponowanej metody, przyjęto stan nieustalony na prostokątnej powierzchni żebra. Obliczono chwilowe pola temperatur w żebrach prostokątnych osadzonych na rurach owalnych oraz ilość ciepła przekazywaną od żebra do otoczenia oraz sprawność żebra.

EN

Transient temperature distributions in continuous fins attached to oval tubes were calculated using the finite volume - finite element method. First the fin model was divided into triangular elements and then finite volumes were formed around the nodes by connecting triangle gravity centers with side centers of triangles. Next, heat balance equations were set for all interior nodes taking into account heat conduction inside the fin and convective heat transfer on its surface. The boundary conditions of the first, second, and third kind were accounted for the finite volumes adjacent to the fin boundaries. A system of differential equations of the first order for temperature at the nodes was solved using the Runge-Kutta-Verner method of the fifth order. To show the effectiveness of the proposed method, the transient distribution in rectangular region was determined. Subsequently the transient temperature field in the rectangular fin attached to the oval tube was computed. After calculating the temperature distribution, the heat transferred from the fin to the environment and fin efficiency were computed and compared with the results obtained by using the commercial software Ansys 11.0.