Modelado Numérico de Intercambiador de Calor Relleno con Material Poroso de Estructura de Red Octaédrica
Autores: Zhao, Bi; Zhang, Jingzhou; Lian, Wenlei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Modelado Numérico de Intercambiador de Calor Relleno con Material Poroso de Estructura de Red Octaédrica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Flujo de fluidos
Transferencia de calor
Impreso en 3D
Intercambiador de calor de carcasa y tubos
Material poroso
Modelo de medios porosos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Se llevó a cabo una investigación numérica sobre el flujo de fluidos y el proceso de transferencia de calor en un intercambiador de calor de carcasa y tubos impreso en 3D. El lado de la carcasa del intercambiador de calor se insertó con material poroso de marco de red octaédrica para mejorar la transferencia de calor. Con el fin de evitar establecer un sistema de malla complejo, el material poroso del lado de la carcasa se modeló mediante un modelo de medio poroso. Se adoptó el modelo de no equilibrio para el modelado del intercambio de calor entre el sólido y el fluido en medios porosos. Se llevó a cabo una investigación experimental para validar la viabilidad de este enfoque. El resultado indica que el enfoque simplificado es capaz de proporcionar una predicción adecuada de la caída de presión y la eficiencia de transferencia de calor con recursos computacionales moderados. El error promedio de la pérdida de presión y la efectividad de transferencia de calor está dentro del 4% y el 6.1%.
Descripción
Se llevó a cabo una investigación numérica sobre el flujo de fluidos y el proceso de transferencia de calor en un intercambiador de calor de carcasa y tubos impreso en 3D. El lado de la carcasa del intercambiador de calor se insertó con material poroso de marco de red octaédrica para mejorar la transferencia de calor. Con el fin de evitar establecer un sistema de malla complejo, el material poroso del lado de la carcasa se modeló mediante un modelo de medio poroso. Se adoptó el modelo de no equilibrio para el modelado del intercambio de calor entre el sólido y el fluido en medios porosos. Se llevó a cabo una investigación experimental para validar la viabilidad de este enfoque. El resultado indica que el enfoque simplificado es capaz de proporcionar una predicción adecuada de la caída de presión y la eficiencia de transferencia de calor con recursos computacionales moderados. El error promedio de la pérdida de presión y la efectividad de transferencia de calor está dentro del 4% y el 6.1%.