Numeričko proučavanje procesa razmene toplote pri ključanju u velikoj zapremini
Numerical study of heat transfer during nucleate pool boiling
2016
Аутори
Stojanović, AndrijanaStevanović, Vladimir
Petrović, Milan M.
Živković, Dragoljub
Stanković, Branislav
Чланак у часопису (Објављена верзија)
Метаподаци
Приказ свих података о документуАпстракт
U ovom radu je izvršena trodimenzionalna numerička simulacija atmosferskog, zasićenog ključanja u velikoj zapremini. Primenjeni matematički model i numerička metoda omogućavaju potpuni prikaz ponašanja dvofazne mešavine na grejnoj površini kao i predviđanje slobodnog nivoa tečnosti. Ovde prikazano trodimenzionalno istraživanje je sprovedeno kako bi se uzela u obzir konvektivna razmena toplote na grejnoj površini kao i prostorni efekti generacije pare i dvofaznog toka, kao što su disprzija faza u dvofaznoj mešavini. Predstavljeni su rezultati simulacije nakon kratkog vremenskog perioda od početka zagrevanja i formiranja mehurova na grejnoj površini. Prikazani su popunjenost grejne površine vodom i parcijalna okvašenost površine za niže vrednosti toplotnog fluksa. Diskutovan je uticaj gustine nukleacije i vremena zadržavanja mehurova na grejnom zidu na dinamiku ključanja. Takođe je proučen uticaj intenziteta toplotnog fluksa na dinamiku ključanja u velikoj zapremini. Primenjeni numerički... metod i matematički model je pokazao ispravnost, omogućavajući stabilan proračun za širok opseg primenjenih parametara pri modeliranju.
In this paper three-dimensional numerical simulation of the atmospheric saturated pool boiling was performed. The applied modelling and numerical methods enable full representation of the two-phase mixture behaviour on the heating surface with the inclusion of the swell level prediction. The three-dimensional investigation presented here was performed in order to take into account a convective heat transfer on the heated surface, as well as spatial effects of the vapour generation and a two phase flow such as phase dispersion within the two-phase mixture. The results are presented for a short period of time after the initiation of the heat supply and vapor generation on the heating surface. The replenishment of the heating surface with water and partial surface wetting for lower heat fluxes is shown. The influence of the density of nucleation sites and the bubble residence time on the wall on the pool boiling dynamics is discussed. Also, the influence of the heat flux intensity on the ...pool boiling dynamics is investigated. The applied numerical and modelling method showed robustness by allowing stable calculations for wide ranges of applied modelling boiling parameters.
Кључне речи:
toplotni fluks / matematičko modeliranje / ključanje u velikoj zapremini / pool boiling / mathematical modelling / heat fluxИзвор:
Advanced Technologies, 2016, 5, 1, 73-80Издавач:
- Univerzitet u Nišu - Tehnološki fakultet, Leskovac
Финансирање / пројекти:
- Повећање енергетске и еколошке ефикасности процеса у ложишту за угљени прах и оптимизација излазне грејне површине енергетског парног котла применом сопствених софтверских алата (RS-MESTD-Technological Development (TD or TR)-33018)
Колекције
Институција/група
Mašinski fakultetTY - JOUR AU - Stojanović, Andrijana AU - Stevanović, Vladimir AU - Petrović, Milan M. AU - Živković, Dragoljub AU - Stanković, Branislav PY - 2016 UR - https://machinery.mas.bg.ac.rs/handle/123456789/2259 AB - U ovom radu je izvršena trodimenzionalna numerička simulacija atmosferskog, zasićenog ključanja u velikoj zapremini. Primenjeni matematički model i numerička metoda omogućavaju potpuni prikaz ponašanja dvofazne mešavine na grejnoj površini kao i predviđanje slobodnog nivoa tečnosti. Ovde prikazano trodimenzionalno istraživanje je sprovedeno kako bi se uzela u obzir konvektivna razmena toplote na grejnoj površini kao i prostorni efekti generacije pare i dvofaznog toka, kao što su disprzija faza u dvofaznoj mešavini. Predstavljeni su rezultati simulacije nakon kratkog vremenskog perioda od početka zagrevanja i formiranja mehurova na grejnoj površini. Prikazani su popunjenost grejne površine vodom i parcijalna okvašenost površine za niže vrednosti toplotnog fluksa. Diskutovan je uticaj gustine nukleacije i vremena zadržavanja mehurova na grejnom zidu na dinamiku ključanja. Takođe je proučen uticaj intenziteta toplotnog fluksa na dinamiku ključanja u velikoj zapremini. Primenjeni numerički metod i matematički model je pokazao ispravnost, omogućavajući stabilan proračun za širok opseg primenjenih parametara pri modeliranju. AB - In this paper three-dimensional numerical simulation of the atmospheric saturated pool boiling was performed. The applied modelling and numerical methods enable full representation of the two-phase mixture behaviour on the heating surface with the inclusion of the swell level prediction. The three-dimensional investigation presented here was performed in order to take into account a convective heat transfer on the heated surface, as well as spatial effects of the vapour generation and a two phase flow such as phase dispersion within the two-phase mixture. The results are presented for a short period of time after the initiation of the heat supply and vapor generation on the heating surface. The replenishment of the heating surface with water and partial surface wetting for lower heat fluxes is shown. The influence of the density of nucleation sites and the bubble residence time on the wall on the pool boiling dynamics is discussed. Also, the influence of the heat flux intensity on the pool boiling dynamics is investigated. The applied numerical and modelling method showed robustness by allowing stable calculations for wide ranges of applied modelling boiling parameters. PB - Univerzitet u Nišu - Tehnološki fakultet, Leskovac T2 - Advanced Technologies T1 - Numeričko proučavanje procesa razmene toplote pri ključanju u velikoj zapremini T1 - Numerical study of heat transfer during nucleate pool boiling EP - 80 IS - 1 SP - 73 VL - 5 DO - 10.5937/savteh1601073S ER -
@article{ author = "Stojanović, Andrijana and Stevanović, Vladimir and Petrović, Milan M. and Živković, Dragoljub and Stanković, Branislav", year = "2016", abstract = "U ovom radu je izvršena trodimenzionalna numerička simulacija atmosferskog, zasićenog ključanja u velikoj zapremini. Primenjeni matematički model i numerička metoda omogućavaju potpuni prikaz ponašanja dvofazne mešavine na grejnoj površini kao i predviđanje slobodnog nivoa tečnosti. Ovde prikazano trodimenzionalno istraživanje je sprovedeno kako bi se uzela u obzir konvektivna razmena toplote na grejnoj površini kao i prostorni efekti generacije pare i dvofaznog toka, kao što su disprzija faza u dvofaznoj mešavini. Predstavljeni su rezultati simulacije nakon kratkog vremenskog perioda od početka zagrevanja i formiranja mehurova na grejnoj površini. Prikazani su popunjenost grejne površine vodom i parcijalna okvašenost površine za niže vrednosti toplotnog fluksa. Diskutovan je uticaj gustine nukleacije i vremena zadržavanja mehurova na grejnom zidu na dinamiku ključanja. Takođe je proučen uticaj intenziteta toplotnog fluksa na dinamiku ključanja u velikoj zapremini. Primenjeni numerički metod i matematički model je pokazao ispravnost, omogućavajući stabilan proračun za širok opseg primenjenih parametara pri modeliranju., In this paper three-dimensional numerical simulation of the atmospheric saturated pool boiling was performed. The applied modelling and numerical methods enable full representation of the two-phase mixture behaviour on the heating surface with the inclusion of the swell level prediction. The three-dimensional investigation presented here was performed in order to take into account a convective heat transfer on the heated surface, as well as spatial effects of the vapour generation and a two phase flow such as phase dispersion within the two-phase mixture. The results are presented for a short period of time after the initiation of the heat supply and vapor generation on the heating surface. The replenishment of the heating surface with water and partial surface wetting for lower heat fluxes is shown. The influence of the density of nucleation sites and the bubble residence time on the wall on the pool boiling dynamics is discussed. Also, the influence of the heat flux intensity on the pool boiling dynamics is investigated. The applied numerical and modelling method showed robustness by allowing stable calculations for wide ranges of applied modelling boiling parameters.", publisher = "Univerzitet u Nišu - Tehnološki fakultet, Leskovac", journal = "Advanced Technologies", title = "Numeričko proučavanje procesa razmene toplote pri ključanju u velikoj zapremini, Numerical study of heat transfer during nucleate pool boiling", pages = "80-73", number = "1", volume = "5", doi = "10.5937/savteh1601073S" }
Stojanović, A., Stevanović, V., Petrović, M. M., Živković, D.,& Stanković, B.. (2016). Numeričko proučavanje procesa razmene toplote pri ključanju u velikoj zapremini. in Advanced Technologies Univerzitet u Nišu - Tehnološki fakultet, Leskovac., 5(1), 73-80. https://doi.org/10.5937/savteh1601073S
Stojanović A, Stevanović V, Petrović MM, Živković D, Stanković B. Numeričko proučavanje procesa razmene toplote pri ključanju u velikoj zapremini. in Advanced Technologies. 2016;5(1):73-80. doi:10.5937/savteh1601073S .
Stojanović, Andrijana, Stevanović, Vladimir, Petrović, Milan M., Živković, Dragoljub, Stanković, Branislav, "Numeričko proučavanje procesa razmene toplote pri ključanju u velikoj zapremini" in Advanced Technologies, 5, no. 1 (2016):73-80, https://doi.org/10.5937/savteh1601073S . .