Badania doświadczalne wielorurowego wymiennika ciepła typu woda-powietrze
[ 1 ] Instytut Inżynierii Środowiska i Instalacji Budowlanych, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
EN Experimental investigations of a mylti-pipe water-to-air heat exchanger
2023
paper
polish
- wielorurowy wymiennik ciepła
- badania eksperymentalne
- straty ciśnienia
- moc cieplna
PL W referacie przedstawiono wyniki badań mocy cieplnej, strat ciśnienia i rozdziału powierza pomiędzy gałęzie 7-rurowego wymiennika ciepła typu woda-powietrze. Badano model wymiennika wykonany z rur miedzianych w skali 1: 5. Rzeczywisty wymiennik ma współpracować z układem wentylacji mechanicznej małego budynku zlokalizowanego nad jeziorem Zakres zmienności temperatury wody otaczającej badany model wynosił od 13oC do 25 (40)oC. Temperaturę powietrza wlotowego zmieniano w zakresie od 5oC do 25oC. Strumień masy powietrza zadawano w sposób zapewniający równość liczb Reynoldsa w modelu i obiekcie rzeczywistym (Re w gałęziach od 5 000 do 20 000). W referacie opisano stanowisko badawcze (rys. 1) oraz metodę badań. Uzyskane wyniki przedstawiono w formie graficznej. Reprezentatywne przykłady wyników pokazano na rysunku 2 i 3. Stwierdzono dużą nierównomierność rozdziału powietrza pomiędzy gałęzie wymiennika (rys. 2) oraz mały wpływ wymiany ciepła na straty ciśnienia w wymienniku (rys. 3). Maksymalne wartości zmierzonych mocy cieplnych modelu wynosiły 303 W dla grzania i 92 W dla chłodzenia. Ustalono, że w przebadanym zakresie zmian strumienia i temperatury powietrza oraz zmian temperatury wody, wpływ tych zmian na rozdział powietrza pomiędzy gałęzie jest mały i mieści się w granicach niepewności pomiarowych. Rezultaty badań posłużą do walidacji dwóch modeli obliczeniowych: a) modelu numerycznego (CFD Ansys-Fluent) i b) uproszczonego modelu analitycznego. Model numeryczny pozwoli na pogłębioną analizę zjawisk cieplno-przepływowych występujących w wymienniku. Model analityczny będzie wykorzystany do optymalizacji konstrukcji wymiennika.
2023