engleski

How Big is an Error in the Analytical Calculation of Annular Fin Efficiency

Važna uloga u dimenzioniranju površina izmjenjivača topline s prstenastom lamelom je efikasnost lamele. Efikasnost lamele se obično izračunava pomoću analitičkih izraza razvijenih u prošlom stoljeću. Međutim, ti izrazi su izvedeni uz određene pretpostavke i pojednostavljenja koja uključuju određenu pogrešku u izračunu. Svrha je ovog rada utvrditi veličinu pogreške zbog pretpostavki i pojednostavljenja koja su napravljena pri izvođenju analitičkog izraza i prikazati ono što ima najveći utjecaj na veličinu pogreške, te dati preporuku kako smanjiti tu pogrešku. Kako bi se utvrdila pogreška, ali i kako bi se dobio detaljniji uvid u fiziku procesa izmjene topline na površini lamele, primijenjena je računska dinamika fluida na izvornu definiciju učinkovitostilamela. To znači da je izvršena numerička simulacija za stvarni materijal za lamele i za idealan materijal za lamele s beskonačnom toplinskom vodljivošću za odabranu geometriju lamela i Re brojeve od 2000 do 18.000. Rezultati su pokazali da je efikasnost lamela određena numeričkim simulacijama veća za 12, 3% od efikasnosti izračunate analitički. Najveći utjecaj na iznos pogreške je pretpostavka o istoj temperaturi bazne površine lamele i vanjske površine cijevi i pretpostavku jednakog koeficijenta prijenosa topline na cijeloj površini lamele. Koristeći novi preporučeni izraz za ekvivalentnu duljinu lamele, moguće je preciznije izračunati efikasnost lamela, a time i prosječni koeficijent prijenosa topline na površini lamele, što dovodi do točnijeg dimenzioniranje izmjenjivača topline.

efficiency of annular fin ; analytical and numerical method ; computational fluid dynamics ; fin base temperature

nije evidentirano