Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza parametrów cieplno-przepływowych lamelowego wymiennika ciepła z wykorzystaniem pełnowymiarowego modelu CFD i jego weryfikacji eksperymentalnej

Janusz Szymon, Szudarek Maciej, Rudniak Leszek, Borcuch Marcin

Instal

|

2022

|

nr 6

29--34

PL

Wymienniki ciepła, w zależności od przeznaczenia, różnią się między sobą konstrukcją i zasadą działania. Niezależnie od mediów wymieniających ciepło, prowadzone są prace nad poprawą efektywności wymienników i zmniejszenia strat ciśnienia. Coraz częściej do optymalizacji tego typu urządzeń stosowane są symulacje numeryczne z wykorzystaniem oprogramowania CFD. Modelowanie pełnowymiarowych urządzeń wiąże się jednak z dużą liczbą komórek obliczeniowych w modelu numerycznym, a w konsekwencji długim czasem symulacji lub brakiem możliwości przeprowadzenia analizy dla zakładanego pierwotnie modelu. W artykule zaprezentowano wyniki analiz numerycznych i eksperymentalnych pracy wymiennika lamelowego. Dzięki zastosowaniu opisanych w artykule uproszczeń, zmniejszono liczbę elementów siatki numerycznej z ok. 200 mln do ok. 13 mln, co pozwoliło na przeprowadzenie obliczeń na posiadanej stacji obliczeniowej. Model został zweryfikowany na stanowisku eksperymentalnym, a maksymalny błąd względny spadków ciśnienia między symulacją, a eksperymentem nie przekroczył 5%. Przedstawione założenia i procedury mogą być wskazówką przy analizie pokrewnych konstrukcji charakteryzujących się modelami numerycznymi o dużej liczbie elementów o niewielkich wymiarach.

EN

Heat exchangers, depending on their intended use, vary in terms of their design and principle of operation. Regardless of the heat transfer media, research is carried-out to improve the efficiency of the exchangers and reduce pressure losses. Numerical simulations with the use of CFD software are often used to optimize this type of devices. However, modelling full-size devices, is associated with a large number of computational cells in the numerical model and, consequently, a long simulation time or the inability to perform the analysis for the originally prepared model. The article presents the results of numerical and experimental analyzes of the finned coil heat exchanger. Thanks to the simplifications described in the article, the number of numerical grid elements was reduced from approx. 200 million to approx. 13 million, which made it possible to carry out calculations on the existing computing station. The model was verified on an experimental stand, and the maximum relative error of pressure drop did not exceed 5% between the simulation and the experiment. Presented assumptions and procedures can be a guide in the analysis of related devices characterized by numerical models with a large number of small elements.

2

Analiza zastosowania wymiennika lamelowego typu "rurka ciepła' do odzysku ciepła w klimatyzacji

Łęcki M.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2012

|

R. 47, nr 6

34-41

PL

W artykule przedstawiono próbę zamodelowania wymiennika lamelowego, w którym elementem wymieniającym ciepło były rurki ciepła. Opisano jednowymiarowy model wymiany ciepła w rurce ciepła oparty na sieci oporów, poprzedzony przybliżeniem pracy układu oraz obli-czeniem współczynnika przejmowania ciepła na powierzchni wymiennika (porównanie z symulacją CFD). Następnie wybrano odpowiednią strukturę kapilarną dla czynnika roboczego, którym była woda. Wyjaśniono algorytm użyty w celu otrzymania strumienia ciepła wymienianego przez pojedynczą rurkę oraz rozkład temperatur wzdłuż wymiennika. Otrzymane numerycznie wyniki porównano z eksperymentem [8]. Model w pewnym stopniu był zbieżny z empirycznie otrzymanymi wartościami. Różnicę pogłębił fakt, że mierzony strumień ciepła przenoszony przez rurki nie był stały. Analizując układ przy założeniu nie wykraplania pary wodnej z powietrza należy stwierdzić, że zastosowanie rurek ciepła jest ekonomicznie nieuzasadnione w stosunku do tradycyjnego wymiennika krzyżowego. Ciepło skraplania mogłoby w znaczący sposób zwiększyć gęstość strumienia ciepła, wówczas zastosowanie rurek ciepła mogłoby być uzasadnione.

EN

The paper presents an attempt to model heat pipe exchanger (HPHE). One dimensional heat pipe model based on thermal resistance network is described, preceded by explanation of various heat transport limits and calculation of heat transfer coefficient on heat exchanger surface (comparison with CFD simulation). Further capillary structure suitable for working fluid (which is water) is chosen and two algorithms are explained: one determining heat flux transported by single heat pipe and second estimating temperature distribution along heat exchanger. Results obtained from numerical models are compared with experiment [8]. Developed model is, to some extent, convergent with empiric values. Differences are increased by fact that measured heat flux exchanged by heat pipes is not constant. Application of heat pipe heat exchanger instead of traditional cross-flow plate heat exchanger is not economically justified, analyzing the system assuming air is dry (no condensation). Condensation could considerably increase heat flux coeflicient and justify use of heat pipes as heat transport devices.

3

Modelowanie procesów przepływowo-cieplnych w wymiennikach kompaktowych

Taler D., Cebula A.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2004

|

T. 25, z. 4

2331-2342

PL

Przedstawiono wyniki modelowania procesów przepływowo-cieplnych zachodzących w wymienniku lamelowym za pomocą programu Fluent i porównano je z wynikami otrzymanymi za pomocą analitycznego modelu matematycznego wymiennika, w którym współczynniki wnikania ciepła wyznaczono za pomocą korelacji empirycznych. Analizowano wymienniki wykonane z rur okrągłych i owalnych rozmieszczone szeregowo i przestawnie.

EN

Air flow and heat transfer in the fin and tube heat exchanger are simulated using CFD program Fluent. The results obtained from the CFD simulation and from an analytical mathematical model of the heat exchanger which uses empirical corellations for the heat transfer coefficients are compared. The performance of compact heat exchangers with circular and oval tubes in in-line and staggered tube arrangements is simulated.