Open circuit heat exchanger dynamics during flow reduction transient in their secondary loops
Author
Source
Issue
Vol. 17, Issue 6 (31 Dec. 2011), pp.1502-1516, 15 p.
Publisher
University of Baghdad College of Engineering
Publication Date
2011-12-31
Country of Publication
Iraq
No. of Pages
15
Main Subjects
Topics
Abstract AR
تم أجراء تحليل عملي و نظري لمحاكاة ديناميكية المبادل الحراري من نوع الجريان المتقاطع أثناء الحالات غير المستقرة لنقصان جريان المبرد في دوراتها الثانوية.
حيث تم إعداد موديل رياضي مبني على الفروقات المحددة لتغطية ميكانيكية عملية للتبادل الحراري ما بين الماء الحار في الدورة الأساسية و الماء البارد في الدورة الثانوية.
أخذ الموديل بنظر الاعتبار تأثير زيادة تسخين الماء في الدورة الثانوية بسبب النقصان التدرجي لجريانه على الخصائص الفيزياوية و الحرارية ذات العلاقة بالحدود المستخدمة في احتساب معاملات التبادل الحراري على جانبي أنابيب المبادل الحراري.
تم أعداد برنامج حسابي على الحاسوب الذي يغطي جميع العوامل المؤثرة لمثل هكذا نوع من ميكانيكية الحالات غير المستقرة.
تم بحث تأثير كثافة الطاقة في الدورة الأساسية و النسبة المئوية لنقصان معدل جريان المبرد في الدورة الثانوية على زيادة معدل درجة حرارة الماء في الدورة الأساسية.
تم كذلك حساب الزمن المستغرق لوصول معدل درجة حرارة الماء في الدورة الأساسية إلى قيم مستقرة.
هذه الحسابات تم تدعيمها بقياسات عملية تم إجرائها على جهاز مختبري لمبادل حراري من نوع الجريان المتقاطع.
تم إجراء مقارنة بين الحسابات العملية و النظرية لكثافة طاقة معينة لنسب انخفاض في معدلات جريان مختلفة و كانت نتائج المقارنة مقبولة.
هذا التطابق النسبي كان ضروريا لاعتماد الموديل و البرنامج الرياضي في احتساب النتائج لقيم كثافات طاقة أعلى من حدود تحمل الجهاز.
النتائج برهنت أن زيادة معدل درجة حرارة الماء في الدورة الأساسية تأخذ ميلا حادا عند وصول قيم النسب المئوية لانخفاض معدل الجريان إلى 25 % من قيمها الطبيعية.
Abstract EN
An experimental and theoretical analysis was conducted for simulation of open circuit cross flow heat exchanger dynamics during flow reduction transient in their secondary loops.
Finite difference mathematical model was prepared to cover the heat transfer mechanism between the hot water in the primary circuit and the cold water in the secondary circuit during transient course.
This model takes under consideration the effect of water heat up in the secondary circuit due to step reduction of its flow on the physical and thermal properties linked to the parameters that are used for calculation of heat transfer coefficients on both sides of their tubes.
Computer program was prepared for calculation purposes which cover all the variables that affect such type of transient mechanisms.
The effect of the power density in the primary circuit and the water flow reduction percentage on the average temperature build up of the water in the primary circuit was investigated.
The elapsed time required for the primary circuit average temperature to reach a steady state value was also calculated.
These calculations were supported with experimental measurements conducted on a standard cross flow heat exchanger apparatus.
The experimental results were compared with the theoretical results for certain power density value at different flow reduction percentages which show a reliable agreement.
This relative agreement was necessary to consider the mathematical model with certain assurance for calculating transient parameters for higher power densities that are out of apparatus ranges.
The results proved that water average temperature build up in the primary circuit has sharp tendency when the percentage of flow reduction in the secondary circuit reach 25 % of its nominal values.
American Psychological Association (APA)
Ezzat, Akram W.. 2011. Open circuit heat exchanger dynamics during flow reduction transient in their secondary loops. Journal of Engineering،Vol. 17, no. 6, pp.1502-1516.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-287317
Modern Language Association (MLA)
Ezzat, Akram W.. Open circuit heat exchanger dynamics during flow reduction transient in their secondary loops. Journal of Engineering Vol. 17, no. 6 (Dec. 2011), pp.1502-1516.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-287317
American Medical Association (AMA)
Ezzat, Akram W.. Open circuit heat exchanger dynamics during flow reduction transient in their secondary loops. Journal of Engineering. 2011. Vol. 17, no. 6, pp.1502-1516.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-287317
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes appendices : p. 1511-1516
Record ID
BIM-287317