Original title:
Vývoj výpočetního modelu a metodiky pro výpočet kondenzátorů s minikanálky
Translated title:
COMPUTING SOFTWARE AND METHODOLOGY DEVELOPMENT FOR REFRIGERATION MINICHANNEL CONDENSER EVALUATION
Authors:
Pavlů, Jaroslav ; Masaryk, Michal (referee) ; Jaroš, Michal (referee) ; Pospíšil, Jiří (advisor) Document type: Doctoral theses
Year:
2012
Language:
cze Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství Abstract:
[cze][eng]
Vzduchem chlazené výměníky tepla se využívají v široké škále aplikací, v nichž je jednou z prioritních vlastností kompaktnost, funkčnost a s ní spojená cena výměníku. Současný vývoj kompaktních tepelných výměníků směřuje od dlouhodobě známé technologie expanze měděných trubek na hliníkové lamely k celohliníkovým jednotkám s vysoce sofistikovaným tvarem směnných ploch. Sektor výrobců kompaktních výměníků tepla (HVAC-R Heating, Ventilating and Air Conditioning - Refrigeration) využívá čím dál více tvářeného hliníku jako základního stavebního prvku. Podobně jako v automobilovém průmyslu tak i v chladírenství se začíná využívat technologie celohliníkových jednotek. Nutno podotknout, že využití léta známé technologie není konečným vývojovým krokem. Již nyní se začínají objevovat technologie nové s nižším počtem problematických svarových ploch, vyšší účinností přestupu tepla a nižšími tlakovými ztrátami. S nástupem nových technologií vyvstala i potřeba ověření současných výpočtových metod, případně jejich adaptace na nové geometrie. Metodiky, jež využívají klasických korelací k výpočtu koeficientů přestupu tepla v případě výměníků s výrazně odlišnou geometrií směnných ploch bez modifikace, nestačí. Zcela rozdílná stavba extrudovaných trubek a směry proudění médií neumožňují jednoduché upravení korelací, ale vyžadují komplexní přestavbu metodiky výpočtu a ve svém důsledku i změnu kódu výpočtových softwarů. S rostoucími výkony výpočetní techniky je navíc možné využití přesnějších iteračních metod. Pomocí nichž lze spočíst výměník dostatečně rychle. Dalším krokem k vyšší přesnosti je ve využití znalostí z praktických měření na výměnících. Vzhledem k nutnosti přesného výpočtu celohliníkových jednotek, či optimalizace výměníků, je téma práce zaměřeno na porovnání jednotlivých současných metodik výpočtů, ale i na ověření funkčnosti nové metodiky použité a ověřené v nově vytvořeném softwaru. Porovnáním metod s fyzicky změřeným výměníkem v aerodynamickém tunelu lze získat dostatečně přesná data pro zpracování základní optimalizované metodiky výpočtu výměníků.
Air cooled heat exchangers are used in many technology applications. Compactness, functionality and prize is decision maker for many future customers. Current development of compact heat exchangers is evident. Mostly used technology - expanded copper tube on aluminium fin is fluently changed by all aluminium heat exchangers with sophisticated heat exchange surface. Heating, Ventilating and Air-Conditioning with Refrigeration industry (HVAC-R) uses more and more extrude aluminium profiles as the main structure for all size heat exchangers. Similarly to Automotive industry HVAC-R uses minichannels as the basis of their products. It is not a new technology, it is technology proved through many years use in car industry. It is also true that current well known minichannel technology is not the last step. New designs and production lines are currently developed as well. All these new technologies have one unsolved thing together – how will be the new technologies easily computed through models. Current correlations which were used till now are obsolete, because of system miniaturization mainly. It is not easy to adapt old macro channel correlations on minichannel or microchannels where is not possible to diminish capillarity effects, different flow structures, etc. All these difficulties causes in model changes, software changes or iterative procedures upgrades. It is also evident that a lot of experimental exercises have to be done to examine heat exchanger behaviour ad characteristics. Because of precise computation of minichannel heat exchangers need or its geometry optimization is dissertation theme aimed to compare computation methodologies. PhD thesis is also aimed to check functionality of proposed computation system used simple similarity model. All proposed methods are compared to experimentally measured data and as the outcome of thesis are these data used to develop new computation basis.
Keywords:
Condenser; Heat excanger; Heat transfer; Minichannel; Kondenzátor; minikanálek; přenos tepla; výměník
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: http://hdl.handle.net/11012/5951
guest ::
