Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Study of Conjugate Heat Transfer in Electromagnetic Liquid Metal Dream Pipe

Puvaneswari P., Shailendhra K.

Archive of Mechanical Engineering

|

2017

|

Vol. LXIV, nr 3

375--399

EN

The combined effect of conjugation, external magnetic field and oscillation on the enhancement of heat transfer in the laminar flow of liquid metals between parallel plate channels is analyzed. In order to make our results useful to the design engineers, we have considered here only the wall materials that are widely employed in liquid metal heat exchangers. Indeed, all the results obtained through this mathematical investigation are in excellent agreement with the available experimental results. The effective thermal diffusivity κe is increased by 3 · 106 times due to oscillation and that the heat flux as high as 1.5 · 1010 (W/m2) can be achieved. Based on our investigation, we have recommended the best choice of liquid metal heat carrier, wall material and its optimum thickness along with the optimum value of the frequency to maximize the heat transfer rate. At the optimum frequency, by choosing a wall of high thermal conductivity and optimum thickness, an increase of 19.98% in κe can be achieved. Our results are directly relevant to the design of a heat transfer device known as electromagnetic dream pipe which is a very recent development.

2

Unsteady conjugated heat transfer in cylinder of highly loaded opposed-piston engine

Kalke J., Szczeciński M., Mazuro P.

Combustion Engines

|

2016

|

R. 55, nr 4

64--72

EN

Paper presents a method of calculating the temperature distribution in cylinder for a 2-stroke, opposed-piston (OP) internal combustion engine (ICE). Development of such machines has been very limited after World War II due to technological and ecological problems [9], therefore progress in numerical modeling for analyzing highly boosted OP engines was also halted. Current technology permits returning to the OP arrangement, where due to better combustion chamber shape it is potentially possible to achieve higher thermodynamic efficiency than in arrangement with the cylinder head [9, 10]. Authors decided to use a general purpose CFD-program (in this case Ansys Fluent) coupled with additional tools to calculate conjugated heat transfer between the load in the cylinder and the cylinder itself to get a 3D temperature distribution in solid body.

PL

Artykuł prezentuje metodę wyznaczania temperatury cylindra dla dwusuwowego silnika wewnętrznego spalania o tłokach przeciwbieżnych (opposed piston – OP). Rozwój takich maszyn po II wojnie światowej został mocno ograniczony z powodu problemów technologicznych i ekologicznych [9] i w związku z tym rozwój modelowania numerycznego, w celu analizy wysoko doładowanych silników typu OP, również został zahamowany. Obecny rozwój techniki pozwala powrócić do konstrukcji typu OP, w których z racji korzystniejszego kształtu komory spalania możliwe jest uzyskanie potencjalnie większej sprawności termodynamicznej niż w układzie z głowicą [9, 10]. Do obliczenia wymiany ciepła między ładunkiem w cylindrze a cylindrem, by otrzymać trójwymiarowy rozkład temperatury w ciele stałym, wykorzystano programu CFD ogólnego zastosowania (w tym przypadku Ansys Fluent) sprzężony z dodatkowymi narzędziami.

3

Analysis of operating conditions for high performance heat exchanger with the finned elliptical tube

Łopata S., Ocłoń P.

Rynek Energii

|

2012

|

Nr 5

112--124

EN

The analysis of the hydraulic and thermal performance of the high performance heat exchanger, with the finned elliptical tubes is presented in this paper. The thermal and hydraulic performance of this type of heat exchangers strongly depends on the flow distribution inside the tubes of heat exchanger. However, due to the compact size of these types of heat exchangers, it is difficult to ensure the uniform flow velocities inside all the tubes. The value of flow velocity influences the heat transfer conditions inside the device. The actual value of the mass flow rate for an individual tube may differ significantly from its designed value. If the differences in the flow velocities inside the tubes are large, then the tubes of heat exchanger are exposed to the significant thermal loads. This can cause the large effort of the tube material and may lead to the fracture of tube due to exceeding the allowable stress limits. In this work, the coupled flow, thermal and structural analyses of the heat exchanger are conducted. The zones and the location of the improper flow conditions are indicated. The structural analysis of the high performance heat exchanger is carried out in order to point out the tubes, where the allowable stresses are exceeded.

PL

W pracy została przedstawiona metodyka obliczeń przepływowo-cieplnych i wytrzymałościowych wysokosprawnego wymiennika ciepła z rurami eliptycznymi ożebrowanymi, o przepływie krzyżowo-prądowym. Wymienniki tego typu stosowane są w instalacjach energetycznych, ciepłowniczych oraz w instalacjach przemysłu ciężkiego. Ulegają one dość często awariom z uwagi na niekorzystne warunki rozpływu czynników roboczych. Jest to uwarunkowane głównie rozwiązaniami konstrukcyjnymi tych wymienników. W pracy pokazano mapy niekorzystnych rozpływów cieczy w wymienniku, otrzymane przy użyciu kodów CFD. Ponadto zamieszczono analizy termiczne i wytrzymałościowe warunków pracy urządzenia, przy użyciu Metody Elementów Skończonych (MES). Przy wysokiej temperaturze czynnika płynącego prostopadle do powierzchni ożebrowanej, może to skutkować nieprawidłowym odbiorem ciepła przez czynnik roboczy płynący wewnątrz rurek wymiennika. Skutkuje to znacznym wzrostem naprężeń ściskających w rurach wymiennika, a w konsekwencji ich uszkodzeniem i awarią urządzenia. Generuje to znaczne koszty, związane z przerwami w pracy instalacji, kosztami naprawy, a nawet konieczności wymiany urządzenia.