lamelowe wymienniki ciepła, liczba Nusselta, współczynnik wnikania ciepła od strony powietrza, modelowanie numeryczne, CFD
Abstrakt
Plate fin and tube heat exchangers drive the continuous search for advanced modeling and analysis methods to enhance design precision within shorter timeframes. This work is linked to fundamental research, aiming to establish a geometry-independent, universal methodology. This methodology seeks to determine the average Nusselt number in individual tube rows for diverse heat exchanger configurations, utilizing three simulation-based methods (CFD). These methods enable the development of Nusselt number correlations, subsequently validated through experiments, facilitating more efficient and costeffective analysis, obviating the need for resourceintensive experimental research. Resulting in a comprehensive mathematical model programmed in C++, dedicated to modeling largerscale heat exchangers, this tool proves versatile for researchers and engineers. The introduced universal method for determining average Nusselt numbers and heat transfer coefficients represents a significant advancement in improving efficiency and comprehension of these processes, pivotal for advancing technologies like heat pumps, heat recovery units, and HVAC&R system.
Lamelowe wymienniki ciepła, ze względu na złożoność geometrii, stanowią wyzwanie dla modelowania i analizy. Niniejsza praca skupia się na opracowaniu uniwersalnej metody określania średniej liczby Nusselta dla różnych konfiguracji wymiennika ciepła. Wykorzystując trzy metody oparte na symulacjach CFD, proponuje się korelacje, które można zweryfikować eksperymentalnie. Ostateczny model matematyczny w języku C++ dedykowany jest modelowaniu wymienników ciepła na większą skalę, stanowiąc narzędzie pomocne dla badaczy i inżynierów. Wyniki pracy poszerzają wiedzę na temat procesów wymiany ciepła, a proponowane narzędzia mogą znaleźć zastosowanie w projektowaniu i optymalizacji różnych typów wymienników ciepła, w tym w technologiach HVAC&R.
