Modeling the Heat Exchange Process in the Plate Device

Abstract

Постановка задачи. Рассматривается процесс увеличения интенсивности турбулентного перемешивания в пристенной части пограничного слоя при движении теплоносителя в модифицированном гофрированном канале пластинчатого теплообменника. Необходимо при расчете коэффициента теплопередачи учитывать уровень пульсаций скорости воздействующих на составляющие вектора скорости теплоносителя в пристенном слое. Результаты. С помощью программного комплекса MatlabSimulink получены графики переходных процессов, протекающих в пластинчатом теплообменном аппарате с оригинальными модифицированными пластинами. Установлено, что нанесение сферических углублений на площадки между рифлений способствует интенсификации теплообменных процессов. Выполнено математическое моделирование в противоточном пластинчатом аппарате. Выводы. Результаты исследования позволяют сделать вывод о существенном положительном влиянии турбулизаторов сферической формы на теплообменные пластины с гофрированной поверхностью. Такое сочетание способствует увеличению степени турбулизации теплоносителей в двух контурах пластинчатого теплообменника. Statement of the problem. The process of increasing the intensity of turbulent mixing in the near-wall part of the boundary layer during the movement of a coolant in a modified corrugated channel of a plate heat exchanger is ivestigated. Whilecalculating the heat transfer coefficient, it is essential to take into account the level of velocity pulsations affecting the components of the coolant velocity vector in the near-wall layer. Results. Using the MatlabSimulink software package, graphs of transient processes occurring in a plate heat exchanger with original modified plates were obtained. It has been established that the application of spherical recesses to the areas between the corrugations contributes to the intensification of heat exchange processes. Mathematical modeling has been performed in a countercurrent lamellar apparatus. Conclusions. The results of the study allow us to conclude that spherical turbulators have a considerable positive effect on heat exchange plates with a corrugated surface. This combination contributes to an increase in the degree of turbulence of the heat carriers in the two circuits of the plate heat exchanger.