Magdalena Orłowska, Aleksander Szkarowski, Sylwia Janta-Lipińska
Politechnika Koszalińska
Streszczenie
Celem pracy było wykonanie badań numerycznych płytowego wymiennika ciepła obudowanego półką poziomą z zakrzywieniem. Dzisiejsze możliwości komercyjnych programów komputerowych są imponujące. Obliczenia wykonano przy użyciu kodu obliczeniowego Ansys Flotran. Dzięki niemu można symulować przepływy przy zadanych warunkach brzegowych. W przyszłości autorka pragnie poszerzyć badania o weryfikację obliczeń numerycznych na stanowisku pomiarowym laboratoryjnym.
Artykuł traktuje o zabudowie płytowych wymienników ciepła. Są to najbardziej popularne i wykorzystywane obecnie w c.o. typy grzejników. Istnieje ich cała gama a rozmaite wymiary, kolory, efekty wizualne oraz duża bezwładność cieplna decydują o wyborze.
Często grzejniki takie montowane są wg warunków montażowych osób je instalujących. Nie zawsze przynoszą oczekiwany efekt cieplny. Niekiedy niewłaściwy montaż lub przysłonięcie może wiązać się ze zmniejszeniem efektywności – wydajności cieplnej. Mowa tutaj nie tylko o meblach czy osłonach je przysłaniających ale również o bardzo popularnych półkach poziomych – parapetach. Parapety mają różne głębokości i szerokości. Wykonywane są z rozmaitych materiałów, np. plastik czy marmur. Bywa, że posiadają zakrzywienia krawędzi. Pojawia się pytanie jak tego typu konstrukcje wpływają na efekt cieplny – wydajność grzejnika?
W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań numerycznych dotyczących konwekcyjnego wymiennika ciepła. Wymiennik obudowano poziomą płytą z zakrzywieniem (rys. 1). Uzyskano pola temperatury i prędkości – rysunki 2-5. Na ich podstawie wyznaczono współczynnik przejmowania ciepła α, który decyduje o intensywności wymiany ciepła.
Okazało się, że zakrzywienie i obudowanie grzejnika parapetem niekorzystnie wpływa na rozkład współczynnika przejmowania ciepła α. Dlatego też korzystniejszy jest układ bez półki poziomej. Decydując się na obudowę powinniśmy zwrócić uwagę na tego typu elementy ozdobne i przemyśleć warunki montażowe aby w pełni wykorzystać możliwości grzewcze wymiennika ciepła.
Słowa kluczowe
grzejnik, współczynnik przejmowania ciepła α, wymiana ciepła
Research on the Impact of a Curved Horizontal Shelf over Radiator on the Distribution of Air Temperature and Velocity Fields
Abstract
Main objective of this work was to perform numerical studies with heat exchanger covered in horizontal shelves. Today's possibilities of commercial computer programs are impressive. Calculations were performed using the simulation code Ansys Flotran. One can simulate flows under the given boundary conditions. In the future, the author wants to expand the study to verify the numerical calculations on the laboratory measuring station.
This article concerns plate heat exchangers. These are the most popular and currently used in c.h. types of heaters. There are a whole range of different sizes, colors, visual effects and high thermal inertia determine the choice.
Very often, such heaters are installed according to installation conditions. Sometimes, improper installation or cover may be associated with decreased heat output efficiency. This applies not only to furnitures but also a very popular horizontal shelves – window sills, which have different depths and width and they are made of various materials, for example – plastic or marble. Sometimes, they have a curvature of the edge. The question is, how this type of structures influence the thermal effect – the performance of the radiator?
This article presents selected results of numerical research on the convective heat exchanger. Heat was encased in a horizontal plate with curvation – Fig. 1. Temperature field, velocity and air density – Fig. 2-5. were obtained. heat transfer coefficient α, which determines the intensity of heat exchange was set on that basis.
It turned out that the curvature of the enclosure and heater sill affects the distribution of the heat transfer coefficient α. Therefore, no horizontal shelf is preferred. we should pay attention to this type of decorative elements and think about mounting conditions to take full advantage of the heat exchanger when we deciding on the cover.
Keywords
radiator, heat transfer coefficient α, heat exchange
Pełny tekst / Full text
PDF (Polish)
