2021. — Т 13. — №6 - перейти к содержанию номера...

Постоянный адрес этой страницы - https://esj.today/32savn521.html

Полный текст статьи в формате PDF (объем файла: 1.2 Мбайт)

Ссылка для цитирования этой статьи:

Вдовичев, А. А. Особенности численного моделирования пластинчатого перекрестно-точного рекуператора воздуха / А. А. Вдовичев // Вестник Евразийской науки. — 2021. — Т 13. — №6. — URL: https://esj.today/PDF/32SAVN521.pdf (дата обращения: 25.04.2024).

Особенности численного моделирования пластинчатого перекрестно-точного рекуператора воздуха

Вдовичев Антон Андреевич
ПАО «ГИПРОСВЯЗЬ», Санкт-Петербург, Россия
Инженер-проектировщик 2-й категории
ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет»,
Санкт-Петербург, Россия
Аспирант
E-mail: fansw@bk.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8979-8845
РИНЦ: https://www.elibrary.ru/author_profile.asp?id=995961

Аннотация. В статье проведено исследование пластинчатого перекрестно-точного рекуператора открытого типа на основе программного модуля ANSYS Fluent. Выполнен анализ влияния детализации сетки в продольном и поперечном направлениях на укрупненные теплофизические показатели. Автором представлено сравнение результатов программного расчета теплопередачи через пластину рекуператора с данными, полученными при аналитическом рассмотрении с применением модели одномерного переноса. В рамках диссертационного исследования выявлены особенности формирования аэродинамических и температурных полей при перекрестном движении греющего и нагреваемого воздушных потоков. Анализ сеточной сходимости показал, что при размерах пластины 0,4×0,4 м рациональным количеством разбиений сетки в продольных направлениях является 100. Снижение до 50 ячеек приводит к некорректному описанию теплопередачи в ламинарном пограничном слое, когда процессы обмена по направлению нормали к стенке в основном определяются молекулярной диффузией. Увеличение узлов сетки в сечениях, перпендикулярных потокам, приводит к постепенному повышению коэффициента температурной эффективности по наружному воздуху. Автором установлено, что применение критериальных уравнений для решения задачи теплопереноса дает заниженные значения температурной эффективности, при этом показатели, получаемые для разных моделей программного расчета (гомогенной и гетерогенной бинарной модели воздуха), оказались практически идентичными. Применение гетерогенной модели в дальнейшем позволит осуществлять исследования тепломассообмена в рекуператорах с учетом фазового перехода пара и выделения теплоты конденсации. Оптимальность генерации сетки с ячейками призматического вида не только в пристеночной области, но и в зоне развитого потока подтверждается тем, что температурные поля в поперечных сечениях канала кассеты рекуператора толщиной 5 мм развиваются в условиях теплового пограничного слоя.

Ключевые слова: численное моделирование; пластинчатый перекрестно-точный рекуператор; сеточная сходимость; α-модель; число Нуссельта; число Рейнольдса; режим течения воздуха; температурный коэффициент эффективности

Скачать