hrvatski

Optimizacija geometrije kompaktnih izmjenjivača topline

U radu je provedena termodinamička i hidrodinamička analiza kompaktnih izmjenjivača topline različitih konstrukcijskih tipova s ciljem optimizacije njihove geometrije. Termodinamička analiza je ostvarena numeričkim putem uz provjeru matematičkog modela i pripadajućih mu numeričkih simulacija eksperimentalnim putem. U zračnom tunelu otvorenog tipa, namjenski razvijenom za potrebe ovog istraživanja, mjereni su temperatura i maseni protoci radnih medija na cijevnom lamelnom i na dva lamelna izmjenjivača topline s mikrokanalima. Usporedba dobivenih rezultata mjerenja za navedene izmjenjivače topline je ostvarena u odnosu na iskoristivost topline i prosječni toplinski tok po ukupnoj masi i volumenu izmjenjivača. Za numeričku analizu su prema izmjenjivačima topline korištenim u eksperimentu razvijeni modeli odgovarajuće geometrije u smjeru strujanja vode i strujanja zraka. Primjenom složenijeg matematičkog modela zrak/voda, koji uključuje provođenje topline kroz stijenku cijevi i pad temperature vode u aksijalnom smjeru, postignuti su točniji rezultati u odnosu na modele s pretpostavljenom konstantnom temperaturom stijenke cijevi. Numerički trodimenzijski modeli izmjenjivača topline su riješeni primjenom metode kontrolnih volumena. Optimizacija geometrije kompaktnih izmjenjivača topline ostvarena je za lamelni izmjenjivač topline s mikrokanalima koji pripada vrhunskim tehnologijama u tehnici grijanja, klimatizacije i ventilacije. Primijenjena je metoda odzivnih ploha za model izmjenjivača s četiri izabrana parametra od kojih su tri geometrijska, a jedan odražava izabrani pogonski uvjet. Na osnovi dobivenih rezultata optimizacije formirane su smjernice za izbor optimalne geometrije lamelnih izmjenjivača topline s mikrokanalima sa stajališta termodinamičkih i hidrodinamičkih karakteristika.

optimizacija; kompaktni izmjenjivači topline; lamelni izmjenjivač topline s mikrokanalima; eksperimentalna analiza; numerička analiza

nije evidentirano