Analiza komputerowa przepływu i wymiany ciepła w rurze z wkładami spiralnymi

Praca przedstawia wyniki symulacji komputerowej przepływu w rurze z różnymi wkładami spiralnymi przy użyciu nowoczesnego kodu o nazwie CFX (AEA Technology). Przeprowadzone symulacje dotyczą burzliwego przepływu z wymianą ciepła, który w przeszłości badany był w KTCiCh eksperymentalnie. Symulacje komputerowe wykonano dła krótkiego odcinka rury z wkładem, który może być uważany za elementarną i powtarzalną sekcję nieskończenie długiego wymiennika. Warunki przepływu i wymianę ciepła w jednej sekcji zdefiniowano tak, że w obliczeniach numerycznych pola prędkości i temperatury są periodyczne tzn. w pełni rozwinięte. Umożliwia to, przy koncentracji siatki na jednym tylko elemencie, bardzo dokładne odtworzenie geometrii rozpatrywanego układu.

---

Heat transfer and friction (pressure drop) characteristics in circular tube fitted with regularly spaced twisted tape elements, have been simulated using code CFX 4.2 of AEA Technology. Turbulent flow of water at room temperature was considered. The swirl was generated by regularly spaced twisted tape (the length of elements varied) with single twist in the tape module. The heat transfer was under constant wall heat flux boundary condition. Calculation results were compared with theory and experimental data obtained earlier in the Department of Heat Transfer and Refrigeration of Technical University in Lodz. This comparison shows good consistence between theory, experiment and CFD results.