Metoda doboru płaszczowo-żebrowego rdzenia do pierścieniowego wymiennika ciepła o przepływie przeciwprądowym
Artykuł w czasopiśmie
MNiSW
4
Lista B
| Status: | |
| Warianty tytułu: |
A method for thermodynamic assessment of annular counter-flow heat exchanger with Shell-fin core
|
| Autorzy: | Nakonieczny Krzysztof |
| Rok wydania: | 2013 |
| Wersja dokumentu: | Drukowana |
| Język: | polski |
| Numer czasopisma: | 3 |
| Strony: | 117 - 121 |
| Bazy: | Baztech | Index Copernicus |
| Efekt badań statutowych | NIE |
| Materiał konferencyjny: | NIE |
| Publikacja OA: | NIE |
| Abstrakty: | polski | angielski |
| Przedmiotem badań jest przeciwprądowy wymiennik ciepła o konstrukcji pierścieniowej z rdzeniem płaszczowo-żebrowym. Model cieplno-przepływowy urządzenia opracowano przy założeniu ustalonych w czasie warunków pracy wymiennika ciepła. Przenikanie ciepła przez ścianki oraz straty przepływowe ciśnienia płynów modelowano z wykorzystaniem wyników badań eksperymentalnych kompaktowych wymienników ciepła. Charakterystyczną cechą konstrukcji pierścieniowej jest obwodowa symetria naprzemiennie ułożonych kanałów przepływowych i wynikająca stąd symetria modelu obliczeniowego. Ze względu na układ kanałów, w części wlotowej i wylotowej wymiennika ciepła występuje przepływ krzyżowy płynów, a w części środkowej - przepływ przeciwprądowy. Do obliczeń wymiany ciepła w wymienniku wykorzystano metodę lokalnych bilansów energii, która umożliwia wyznaczenie pól temperatury i ciśnienia płynów w sposób iteracyjny. Na podstawie symulacji numerycznych przebadano rdzenie z ożebrowaniem płaskim prostym, przestawianym, falistym i żaluzjowym. Wyniki, ilustrujące zależność pomiędzy całkowitymi spadkami ciśnienia gazu, mocą cieplną urządzenia oraz natężeniem generacji entropii, zestawiono na wykresach. | |
| The study is devoted to analysis of an annular counter-flow heat exchanger with a shell-fin core. Thermo-hydraulic model of the device is valid for steady state conditions. Heat transfer across shells and fluid-flow pressure drops are modelled by using experimental data for compact heat exchangers. A circumferential symmetry of flow channels is reflected in the symmetry of computational algorithm. Due to the layout of flow paths, the inlet and the outlet parts of the heat exchanger are functioning in cross-flow, while the central part - in counter-flow arrangement. The computational algorithm is based on the distributed parameter model, where local energy balances are solved iteratively for the fluid temperature and pressure fields. Numerical simulations are used for thermodynamic assessment of the heat exchanger cores equipped with plane, strip, wavy and louvered fins. The results, illustrating a dependence between total pressure drops, heat transfer rate and entropy generation rate, are depicted in diagrams. |
