W artykule przestawiono wyniki analizy numerycznej obejmujące nieizotermiczny przepływ strugi gazu przez płomieniówkę kotła wodnego. Obliczenia numeryczne wykonano z użyciem programu Phoenics 3.1, a wyniki porównano z dostępnymi w literaturze danymi eksperymentalnymi dla stosowanych w przemyśle rozwiązań konstrukcyjnych kotłów. W przytoczonym przykładzie analiza obejmowała przepływ strugi przez płomieniówkę z narzuconymi warunkami brzegowymi oraz z wybranym turbulizatorem, którego zadaniem było zintensyfikowanie wymiany ciepła. Wyniki analizy numerycznej porównano z danymi eksperymentalnymi w zakresie kształtowania się wartości średniej liczby Nusselta. Ponadto analizowano rozkład turbulencji przepływu w płomieniówkach, co pozwaliło na ocenę skuteczności rozwiązań konstrukcyjnych pod względem intensyfikacji wymiany ciepła.
EN
The results of numerical analysis of complex flows in tube heat exchangers are presented. The Phoenics program for calculations of nonisothermal flow was used. The mass, momentum and energy equations were completed by k—e turbulence model for low Reynolds number proposed by Lam and Bremhorst. Results of numerical calculatious were compared with literature data for tube heat exchangers. Predicted results good corresponds with literature data.
W artykule przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych i porównano je z danymi eksperymentalnymi dotyczącymi analizy napływu niezawirowanej i niestymulowanej strugi osiowosymetrycznej na powierzchnię płyty usytuowanej w takiej odległości wylotu emitera, przy jakiej zanika rdzeń potencjalny strugi kołowej. Obliczenia numeryczne wykonano z użyciem pakietu Phoenics 3.1, umożliwiającego rozwiązanie układu równań transportu masy, pędu i energii na podstawie hipotezy Reynoldsa z wykorzystaniem modelu turbulencji Wilcoxa. Badania eksperymentalne prowadzono w otwartym tunelu aerodynamicznym z użyciem technik termoanemometrycznych.
EN
In the paper results of numerical analysis of turbulent flow in impinging jet are presented. Numerical simulation of turbulent flow compare with measurements and literature data. Calculations were conduced mode for different velocity at nozzle outlet. Obtained results indicat, that profiles of average velocities in impinging jet are in good agreement with measurements. Nevertheless, direct comparison of kinetic energy plots of turbulent fluctuations of velocity with experimental data shows rather essential differences. The flow and turbulent fluctuations of velocity were measured by use a constant temperature anemometer. For numerical simulation of turbulent flow the Phoenics code was used.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents the results of numerical calculations and experimental investigations of free jets under variable turbulence in the jet outlet. The research concerns two cases: the issue of an unstimulated axisymmetric jet to stationary surroundings and the impinge of an unstimulated jet on a flat fixed surface. The results of the numerical calculations have been presented in graphs showing the impact of the changes in the initial turbulence on the structure of the turbulence in the jet. A comparison of the numerical calculations with own results of the experimental investigations has been made for selected cases.
Praca zawiera badania numeryczne polegające na symulacji ścieżki wirowej von Karmana. Znajomość ścieżki wirowej stanowi istotne zagadnienie w projektowaniu przepływomierzy typu vortex. Jednym z istotnych elementów w symulacji numerycznej jest odpowiednia siatka obliczeniowa. W pracy przedstawiono wyniki numerycznej analizy wpływu gęstości siatki na wyniki symulacji. W obliczeniach numerycznych duży wpływ na poprawność wyników ma właściwe przygotowanie modelu do obliczeń pod względem doboru gęstości siatki. Wykazano, że gęstość siatki wpływa na jakość otrzymanych wyników. Jednak istnieje optymalna liczba elementów siatki, dla której dalsze zwiększanie jej elementów nie poprawia znacząco wyników symulacji. W pracy przedstawiono optymalne wartości liczbowe dla przykładowego generatora wirów.
EN
The paper includes numerical studies of simulating the von Karman vortex street. Knowledge of the vortex street is an important consideration in the design of vortex flowmeters. One of the important elements of the numerical simulation is suitable computational mesh. The paper presents the results of numerical analysis of the effect of mesh density on the simulation result. In numerical calculations a big impact on the correctness of results has the right to prepare a model for the calculation in terms of choice of mesh density. It has been shown that the density of the mesh affects the quality of the results. However be optimum number of elements of mesh, for which further increasing of its elements does not significantly improve results of simulation. In the paper presents the optimal numerical values for the exemplary vortex generator.