Wpływ parametrów konstrukcyjno-operacyjnych na charakterystyki przepływowe powietrznych wielorurowych gruntowych wymienników ciepła (PRGWC)
[ 1 ] Instytut Inżynierii Środowiska, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Politechnika Poznańska | [ P ] pracownik
[ 1 ] Instytut Inżynierii Środowiska, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Politechnika Poznańska | [ P ] pracownik
EN The influence of structure and operational parameters on the flow performance of earth-to-air multi-pipe heat exchangers (EAHEs)
polski
- gruntowe wymienniki ciepła
- charakterystyki przepływowe
- powietrzne wielorurowe gruntowe wymienniki ciepła
- symulacje numeryczne
- earth-to-air heat exchangers
- flow performance
- multi-pipe earth-to-air heat exchangers
- numerical simulation
PL W pracy przeanalizowano wpływ parametrów konstrukcyjno-operacyjnych na charakterystyki przepływowe powietrznych wielorurowych gruntowych wymienników ciepła (PRGWC). Spośród parametrów konstrukcyjnych wzięto pod uwagę wpływ: średnicy, długości i liczby gałęzi wymiennika, stosunku średnicy kolektorów do średnicy gałęzi, kąta łączenia gałęzi i kolektorów oraz sposobu zasilania wymiennika (układ U lub Z). Analizowanym parametrem operacyjnym był strumień przepływającego powietrza. Wyznaczono doświadczalne charakterystyki przepływowe 80 modeli wymienników w skali 1:4, które wykorzystano do walidacji modelu numerycznego oraz przeprowadzono cykl symulacji z wykorzystaniem komercyjnego kodu ANSYS Fluent (CFD). Stwierdzono, że dla danej średnicy i długości gałęzi wymiennika, parametrem najsilniej wpływającym na charakterystyki przepływowe PRGWC jest stosunek średnicy kolektorów do średnicy gałęzi. Wykorzystując zwalidowany model numeryczny przeprowadzono symulacje, na podstawie których wyznaczono zależność pozwalającą na obliczenie granicznej wartości stosunku średnicy kolektorów do średnicy gałęzi, której dalsze zwiększanie nie przynosi znaczącego zysku w postaci zmniejszonych strat ciśnienia. Wykorzystując wyniki badań doświadczalnych i symulacji numerycznych sformułowano wnioski i praktyczne rekomendacje do projektowania powietrznych wielorurowych gruntowych wymienników ciepła.
EN The investigation of the influence of structure and operational parameters on the flow performance of earth-to-air multi-pipe heat exchangers (EAHEs) were conducted. The geometrical parameters influencing the flow performance of EAHEs that were investigated: the diameter, length and number of parallel branches, main pipe to the branch pipe diameter ratio, the angle of main and parallel pipes connection and the supply type (U or Z structure). Airflow was an investigated operational parameter. Experimental flow characteristics of 80 EAHEs models in a scale 1:4 were prepared to validate numerical model of multi-pipe EAHE using commercial code ANSYS Fluent (CFD). It is shown that for given diameter and the length of EAHEs branches, the main pipe to the branch pipe diameter ratio is the most influencing on a flow performance parameter. The limit of the ratio, when farther increasing the main pipes diameter does not benefit in decreased pressure losses, were investigated using validated numerical model. The analytical formula is given to calculate the limit of the ratio. As a result of experimental and numerical investigations the conclusions and practical recommendation for designing earth-to-air multi-pipe heat exchangers were formulated.
107
inżynieria środowiska
inżynieria i ochrona środowiska
DrOIN 1693
Dostęp lokalny – cofnięcie licencji na udostępnianie
brak uprawnień do pobrania pliku
biblioteka
Mirosław Żukowski
Białystok, Polska
11.05.2015
polski
brak uprawnień do pobrania pliku
biblioteka
Władysław Szaflik
Szczecin, Polska
10.05.2015
polski
brak uprawnień do pobrania pliku
biblioteka
rozprawa doktorska
Poznań, Polska
18.06.2015
Rada Wydziału Budownictwa i Inżynierii Środowiska Politechniki Poznańskiej
doktor nauk technicznych w dyscyplinie: inżynieria środowiska, w specjalności: wentylacja i klimatyzacja