|
|
Výměna tepla v trubkových výměnících
Horvát, Petr ; Krištof, Ondřej (oponent) ; Svěrák, Tomáš (vedoucí práce)
Stěžejním tématem práce jsou trubkové tepelné výměníky a jejich aplikace v chladicích procesech. Teoretická část práce se zabývá jednak mechanismy přenosu tepla, ale především pozicí, konstrukční problematikou a zejména výpočty trubkových výměníků tepla. V experimentální části práce je zkoumán prostup tepla na polo¬provozních trubkových výměnících s přepážkami s teplosměnnou plochou ze skla a karbidu křemíku při chlazení vlhkého vzduchu 50% propylen¬glykolem proudícím v trubkách. Pro čtyři až pět laminárních průtoků chladicí kapaliny a tři průtoky vzduchu v přechodové oblasti byly měřeny vstupní a výstupní teploty proudů a relativní vlhkost vzduchu. Rozdíly v prostoupeném teple byly mezi výměníky kvůli nízkému součiniteli přestupu tepla pro vzduch zanedbatelné, přestože má karbid křemíku o dva řády lepší tepelnou vodivost než sklo. Karbidový výměník vykazoval mnohem vyšší účinnost, neboť rozdíl výstupní teploty vzduchu a vstupní teploty kapaliny byl u skleněného výměníku o polovinu větší. To se projevilo snížením hodnoty středního teplotního rozdílu, což mělo za následek o 16 % vyšší experimentální hodnoty součinitele prostupu tepla oproti skleněnému výměníku. Teore¬tický výpočet s využitím j faktoru, korekčních faktorů na přepážky ve výměníku a korekce na konden¬zaci vlhkosti se ukázal jako vhodný. Experimentálním hodnotám u skleněného výměníku odpovídal při nejvyšších průtocích vzduchu, při nižších průtocích poskytoval mírně vyšší hodnoty součinitele prostupu tepla. U karbidového výměníku model nedokázal reagovat na sníženou hodnotu středního teplotního rozdílu a poskytoval nižší hodnoty součinitele prostupu tepla. Výsledky rovněž hodnotí ztráty opláštěním výměníku a teplo prostoupené navíc vlivem kondenzace vlhkosti.
|
|
|
Účinnost tepelných výměníků v kryogenních procesech
Horvát, Petr ; Krištof, Ondřej (oponent) ; Svěrák, Tomáš (vedoucí práce)
Stěžejním tématem práce jsou tepelné výměníky a jejich aplikace v chladících procesech. Teoretická část práce se zabývá jednak mechanismy přenosu tepla, přičemž je nastíněna jejich problematika v oblastech nízkých teplot. Dále práce popisuje typy tepelných výměníků používaných v praxi, poměrně velká část je pak věnována problematice výpočtů trubkových tepelných výměníků, která obsahuje vztahy pro normální i kryogenní podmínky. V experimentální části je zkoumán prostup tepla na poloprovozním skleněném trubkovém výměníku při chlazení vzduchu z místnosti 55% etylenglykolem za účelem srovnání hodnot součinitele prostupu tepla stanovených z tepelných bilancí a z bezrozměrných kritérií na základě vztahů uvedených v teoretické části práce. Pro dvojici průtoků chladící kapaliny a čtyři různé průtoky vzduchu byly měřeny vstupní a výstupní teploty proudů, tlak a relativní vlhkost vzduchu na vstupu. Při vyšších průtocích vzduchu byla pozorována až více než dvojnásobná efektivita výměny tepla, při nejnižším studovaném průtoku bylo naopak vyměněné teplo až poloviční oproti teoretickému modelu. Příčinou zmíněných odchylek je pravděpodobně kondenzace vzdušné vlhkosti ve výměníku a konstrukční provedení výměníku tepla. Změna průtoku chladící kapaliny prakticky výměnu tepla neovlivnila. Pro studovaný výměník je tedy velmi neúčinné pracovat v režimech nízkých průtoků vzduchu a není nutné pracovat při vyšších průtocích chladícího média.
|
|
|
Výměna tepla v trubkových výměnících
Horvát, Petr ; Krištof, Ondřej (oponent) ; Svěrák, Tomáš (vedoucí práce)
Stěžejním tématem práce jsou trubkové tepelné výměníky a jejich aplikace v chladicích procesech. Teoretická část práce se zabývá jednak mechanismy přenosu tepla, ale především pozicí, konstrukční problematikou a zejména výpočty trubkových výměníků tepla. V experimentální části práce je zkoumán prostup tepla na polo¬provozních trubkových výměnících s přepážkami s teplosměnnou plochou ze skla a karbidu křemíku při chlazení vlhkého vzduchu 50% propylen¬glykolem proudícím v trubkách. Pro čtyři až pět laminárních průtoků chladicí kapaliny a tři průtoky vzduchu v přechodové oblasti byly měřeny vstupní a výstupní teploty proudů a relativní vlhkost vzduchu. Rozdíly v prostoupeném teple byly mezi výměníky kvůli nízkému součiniteli přestupu tepla pro vzduch zanedbatelné, přestože má karbid křemíku o dva řády lepší tepelnou vodivost než sklo. Karbidový výměník vykazoval mnohem vyšší účinnost, neboť rozdíl výstupní teploty vzduchu a vstupní teploty kapaliny byl u skleněného výměníku o polovinu větší. To se projevilo snížením hodnoty středního teplotního rozdílu, což mělo za následek o 16 % vyšší experimentální hodnoty součinitele prostupu tepla oproti skleněnému výměníku. Teore¬tický výpočet s využitím j faktoru, korekčních faktorů na přepážky ve výměníku a korekce na konden¬zaci vlhkosti se ukázal jako vhodný. Experimentálním hodnotám u skleněného výměníku odpovídal při nejvyšších průtocích vzduchu, při nižších průtocích poskytoval mírně vyšší hodnoty součinitele prostupu tepla. U karbidového výměníku model nedokázal reagovat na sníženou hodnotu středního teplotního rozdílu a poskytoval nižší hodnoty součinitele prostupu tepla. Výsledky rovněž hodnotí ztráty opláštěním výměníku a teplo prostoupené navíc vlivem kondenzace vlhkosti.
|
|
|
Účinnost tepelných výměníků v kryogenních procesech
Horvát, Petr ; Krištof, Ondřej (oponent) ; Svěrák, Tomáš (vedoucí práce)
Stěžejním tématem práce jsou tepelné výměníky a jejich aplikace v chladících procesech. Teoretická část práce se zabývá jednak mechanismy přenosu tepla, přičemž je nastíněna jejich problematika v oblastech nízkých teplot. Dále práce popisuje typy tepelných výměníků používaných v praxi, poměrně velká část je pak věnována problematice výpočtů trubkových tepelných výměníků, která obsahuje vztahy pro normální i kryogenní podmínky. V experimentální části je zkoumán prostup tepla na poloprovozním skleněném trubkovém výměníku při chlazení vzduchu z místnosti 55% etylenglykolem za účelem srovnání hodnot součinitele prostupu tepla stanovených z tepelných bilancí a z bezrozměrných kritérií na základě vztahů uvedených v teoretické části práce. Pro dvojici průtoků chladící kapaliny a čtyři různé průtoky vzduchu byly měřeny vstupní a výstupní teploty proudů, tlak a relativní vlhkost vzduchu na vstupu. Při vyšších průtocích vzduchu byla pozorována až více než dvojnásobná efektivita výměny tepla, při nejnižším studovaném průtoku bylo naopak vyměněné teplo až poloviční oproti teoretickému modelu. Příčinou zmíněných odchylek je pravděpodobně kondenzace vzdušné vlhkosti ve výměníku a konstrukční provedení výměníku tepla. Změna průtoku chladící kapaliny prakticky výměnu tepla neovlivnila. Pro studovaný výměník je tedy velmi neúčinné pracovat v režimech nízkých průtoků vzduchu a není nutné pracovat při vyšších průtocích chladícího média.
|
host ::
RSS.