Электронный научный журнал
 
Diagnostics, Resource and Mechanics 
         of materials and structures
ВыпускиО журналеАвторуРецензентуКонтактыНовостиРегистрация

2023 Выпуск 4

Все выпуски
 
2024 Выпуск 1
 
2023 Выпуск 6
 
2023 Выпуск 5
 
2023 Выпуск 4
 
2023 Выпуск 3
 
2023 Выпуск 2
 
2023 Выпуск 1
 
2022 Выпуск 6
 
2022 Выпуск 5
 
2022 Выпуск 4
 
2022 Выпуск 3
 
2022 Выпуск 2
 
2022 Выпуск 1
 
2021 Выпуск 6
 
2021 Выпуск 5
 
2021 Выпуск 4
 
2021 Выпуск 3
 
2021 Выпуск 2
 
2021 Выпуск 1
 
2020 Выпуск 6
 
2020 Выпуск 5
 
2020 Выпуск 4
 
2020 Выпуск 3
 
2020 Выпуск 2
 
2020 Выпуск 1
 
2019 Выпуск 6
 
2019 Выпуск 5
 
2019 Выпуск 4
 
2019 Выпуск 3
 
2019 Выпуск 2
 
2019 Выпуск 1
 
2018 Выпуск 6
 
2018 Выпуск 5
 
2018 Выпуск 4
 
2018 Выпуск 3
 
2018 Выпуск 2
 
2018 Выпуск 1
 
2017 Выпуск 6
 
2017 Выпуск 5
 
2017 Выпуск 4
 
2017 Выпуск 3
 
2017 Выпуск 2
 
2017 Выпуск 1
 
2016 Выпуск 6
 
2016 Выпуск 5
 
2016 Выпуск 4
 
2016 Выпуск 3
 
2016 Выпуск 2
 
2016 Выпуск 1
 
2015 Выпуск 6
 
2015 Выпуск 5
 
2015 Выпуск 4
 
2015 Выпуск 3
 
2015 Выпуск 2
 
2015 Выпуск 1

 

 

 

 

 

E. S. Baimetova

HYDRODYNAMIC LOAD ON A MULTI-SECTION HEAT EXCHANGER

DOI: 10.17804/2410-9908.2023.4.006-014

The article considers the issues of numerical modeling of a multi-section heat exchanger using the tools of the OpenFOAM open source package. The multi-section heat exchanger is operated at velocities ranging between 0.1 and 2 m/s. Numerical simulation is carried out for a complete assembly of 8 sections. Each section contains six transverse microchannels with internal fins to increase heat transfer. Hydraulic oil with a kinematic viscosity of 0.000032 m2/s is used as the working fluid. As a result of numerical simulation, the hydrodynamic characteristics at the entrance to the microchannels were evaluated depending on the number of sections, as well as hydraulic resistances were evaluated depending on the pressure drop and the flow velocity of the working fluid.

Keywords: numerical simulation, hydrodynamic load, multi-section heat exchanger, distributing collector

Bibliography:

  1. Filippov, G.F., Melamed, L.E., and Tropkina, A.I. Models hierarchy of header devices analysis and macroscale analysis. Izvestiya Vysshykh Uchebnykh Zavedeniy, Problemy Energetiki, 2010, 5–6, 3–17. (In Russian).
  2. Delnov, V.N. Hydrodynamics of typical distribution header systems of nuclear power plants: modern views and research perspectives. Voprosy Atomnoy Nauki i Tekhniki, Seriya Yaderno-Reaktornye Konstanty, 2020, 4, 116–128. DOI: 10.55176/2414-1038-2020-4-116-128. (In Russian).
  3. Gabrianovich, B.N. and Delnov, V.N. Hydrodynamics of headersystems of nuclear power plants. Izvestiya Vysshykh Uchebnykh Zavedeniy, Yadernaya Energetika, 2007, 1, 113–121. (In Russian).
  4. Gabrianovich, B.N., Delnov, V.N., and Yuryev, Yu.S. Features of coolant flow in distributing collector systems of nuclear power reactors with liquid metal cooling. In: Trudy 3 Konf. TZhMT–2008 “Tyazhelye Zhidkometallicheskie Teplonositeli v Yadernykh Tekhnologiyakh” [The Third Conference on Heavy Liquid Metal Coolants in Nuclear Technologies, Obninsk, 2008: Proceedings. Vol. 2]. GNTs RF-Fiziko-energeticheskiy in-t im. A.I. Leypunskogo Publ., Obninsk, 2010. (In Russian).
  5. Dubonosov, A.Yu. and Gaponenko, A.M. Gidrodinamika Vkhodnykh Tsilindricheskikh Kollektorov Teploobmennykh Apparatov Teploenergeticheskikh Ustanovok [Hydrodynamics of Entrance Cylindrical Collectors of Heat-Exchange Devices of Heat Power Installations: Monograph]. Izd. Dom–Yug Publ., Krasnodar, 2013, 124 p. (In Russian).
  6. Bystrov, P.I. and Mikhailov, V.S. Gidrodinamika Kollektornykh Teploobmennykh Apparatov [Hydrodynamics of Collector Heat-Exchange Apparatus]. Energoizdat Publ., Moscow, 1982, 223 p. (In Russian).
  7. Koroleva, M.R., Terentyev, A.N., and Chernova, A.A. Fluid dynamics of a complicated collector. Vestnik Rybinskoy Gosudarstvennoy Aviatsionnoy Tekhnologicheskoy Akademii im. P.A. Solovyeva, 2021, 3 (58), 50–55. (In Russian).
  8. Lunina, S.V. and Delnov, V.N. Test Calculations of Hydrodynamics of Distribution Header Systems in NPP Heat Exchangers and Reactors. Voprosy Atomnoy Nauki i Tekhniki, Seriya Yaderno-Reaktornye Konstanty, 4, 129–137. DOI: 10.55176/2414-1038-2020-4-129-137. (In Russian).
  9. Baimetova, E.S. and Koroleva, M.R. Research of conjugate heat transfer in a collector of a complex shape of an external fin. In: ХХI International Conference on the Methods of Aerophysical Research (ICMAR 2022), Novosibirsk, August 08–14, 2022: Abstracts. FGBU SO RAN, 2022, 13–14. DOI: 10.53954/9785604788967_13.
  10. Baymetova, E.S., Chernova, A.A., Koroleva, M.R., and Kelemen, M. Optimization of the developed outer surface of an industrial oil cooler. MM Science Journal, 2021, 2021, June, 4764–4768. DOI: 10.17973/MMSJ.2021_10_2021027.
  11. Kudinov, V.A., Kartashov, E.M., Kovalenko, A.G., and Kudinov I.V. Gidravlika: Uchebnik i Praktikum dlya Srednego Professionalnogo Obrazovaniya [Hydraulics: Textbook and Practical Work for Secondary Vocational Education, ed. by V.A. Kudinov, 4th ed.]. Izdatelstvo Yurayt Publ., Moscow, 2023, 386 p. (In Russian).
  12. Idelchik, I.E. Spravochnik po Gidravlicheskim Soprotivleniyam [Handbook of Hydraulic Resistances]. Mashinostroenie Publ., Moscow, 1992, 671 p. (In Russian).

Е. С. Байметова

ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА МНОГОСЕКЦИОННОГО ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА

В работе рассматриваются вопросы численного моделирования гидродинамики многосекционного теплообменного аппарата с использованием инструментов пакета с открытым исходным кодом OpenFOAM. Многосекционный теплообменный аппарат эксплуатируется в скоростном диапазоне 0,1–2 м/с, численное моделирование проводится для полной сборки, составляющей 8 секций. Каждая секция содержит 6 поперечных микроканалов с внутренним оребрением для увеличения теплоотдачи. В качестве рабочей жидкости используется гидравлическое масло с кинематической вязкостью 0,000032 м2/с. В результате численного моделирования проведена оценка гидродинамических характеристик на входе в микроканалы в зависимости от количества секций, а также оценка гидравлических сопротивлений в зависимости от перепада давления и скорости подачи рабочей жидкости.

Ключевые слова: численное моделирование, гидродинамическая нагрузка, многосекционный теплообменный аппарат, раздающий коллектор

Библиография:

  1. Филиппов Г. Ф., Меламед Л. Э., Тропкина А. И. Иерархия моделей анализа коллекторных систем и макромасштабный анализ // Проблемы энергетики. – 2010. – № 5–6. – С. 3–17.
  2. Дельнов В. Н. Гидродинамика типичных раздающих коллекторных систем // Вопросы атомной науки и техники. серия: ядерно-реакторные константы. – 2020. – № 4. – C. 116–128. – DOI: 10.55176/2414-1038-2020-4-116-128.
  3. Габрианович Б. Н., Дельнов В. Н. Гидродинамика коллекторных систем ядерных энергетических установок // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2007. – № 1. – С. 113–121.
  4. Габрианович Б. Н., Дельнов В. Н., Юрьев Ю. С. Особенности течения теплоносителя в раздающих коллекторных системах реакторов ЯЭУ с жидкометаллическим охлаждением // Труды 3 межотрасл. конф. ТЖМТ–2008 «Тяжелые жидкометаллические теплоносители в ядерных технологиях», Обнинск, 15–19 сентября, 2008 : в 2-х т. – Обнинск : ГНЦ РФ-Физико-энергетический ин-т им. А. И. Лейпунского, 2010. – Т. 2.
  5. Дубоносов А. Ю., Гапоненко А. М. Гидродинамика входных цилиндрических коллекторов теплообменных аппаратов теплоэнергетических установок. – Краснодар : Изд. Дом–Юг, 2013. – 124 с.
  6. Быстров П. И., Михайлов В. С. Гидродинамика коллекторных теплообменных аппаратов. – М. : Энергоиздат, 1982. – 223 с.
  7. Kоролева М. Р., Терентьев А. Н., Чернова А. А. Гидродинамика коллектора сложной формы // Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П. А. Соловьева. – 2021. – № 3 (58). – С. 50–55.
  8. Лунина С. В., Дельнов В. Н. Тестовые расчеты гидродинамики раздающих коллекторных систем теплообменников и реакторов // Вопросы атомной науки и техники. Серия «Ядерно-реакторные константы». – 2020. – № 4. – C. 129–137. – DOI: 10.55176/2414-1038-2020-4-129-137.
  9. Baimetova E. S., Koroleva M. R. Research of conjugate heat transfer in a collector of a complex shape of an external fins // ХХI International Conference on the Methods of Aerophysical Research (ICMAR 2022), Novosibirsk, August 08–14, 2022 : abstracts. – С. 1–14. – DOI: 10.53954/9785604788967_13.
  10. Optimization of the developed outer surface of an industrial oil cooler / E. S. Baymetova, A. A. Chernova, M. R. Koroleva, M. Kelemen // MM Science Journal. – 2021. – Vol. 2021, No. June. – P. 4764–4768. – DOI: 10.17973/MMSJ.2021_10_2021027.
  11. Гидравлика: учебник и практикум для среднего профессионального образования / В. А. Кудинов, Э. М. Карташов, А. Г. Коваленко, И. В. Кудинов / под ред. В. А. Кудинова. – 4-е изд., перераб. и доп. – Москва : Издательство Юрайт, 2023. – 386 с.
  12. Идельчик И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. – Москва : Машиностроение, 1992. – 671 с.

PDF      

Библиографическая ссылка на статью

Baimetova E. S. Hydrodynamic Load on a Multi-Section Heat Exchanger // Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures. - 2023. - Iss. 4. - P. 6-14. -
DOI: 10.17804/2410-9908.2023.4.006-014. -
URL: http://dream-journal.org/issues/2023-4/2023-4_402.html
(accessed: 19.04.2024).

 

импакт-фактор
РИНЦ 0.42

категория К2
в перечне ВАК

МРДМК 2024
ЦКП Пластометрия
НЭБ РИНЦ
Google Scholar


РНБ
Лань

 

Учредитель:  Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения имени Э.С. Горкунова Уральского отделения Российской академии наук
Главный редактор:  С.В.Смирнов
При цитировании ссылка на Электронный научно-технический журнал "Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures" обязательна. Воспроизведение материалов в электронных или иных изданиях без письменного разрешения редакции запрещено. Опубликованные в журнале материалы могут использоваться только в некоммерческих целях.
Контакты  
 
Главная E-mail 0+
 

ISSN 2410-9908 Регистрация СМИ в Роскомнадзоре Эл № ФС77-57355 от 24 марта 2014 г. © ИМАШ УрО РАН 2014-2024, www.imach.uran.ru