Pokazano wpływ stopnia zwilżenia wodą czujnika termometru, na wartość temperatury którą on wskazuje. Wpływ ten obliczono na podstawie bilansu energii, jednak przy założeniach uniemożliwiających prakty[...]

Procesy spontaniczne, czyli takie, które przebiegają samorzutnie charakteryzują się tym, że w trakcie procesu następuje przyrost entropii, czyli sumaryczna wartość entropii wszystkich składników układu na końcu procesu jest wyższa niż na początku. Aby taką ocenę dla powietrza wilgotnego można było wykonać szybko, posługując się wykresem h-x, pokazano przebieg izentrop na tym wykresie. Przy [...]

Spośród wielu rodzajów wymienników ciepła i masy wyodrębniono kilka typów wież chłodniczych według kilku kryteriów, takich jak: kierunki przepływu powietrza oraz system doprowadzenia wody. Pokazano ró[...]

Przedstawiono nowe rozwiązanie chłodni wentylatorowej z odzyskiwaniem ciepła. Wyjaśniono zasadę działania tej chłodni oraz podano prognozę efektów uzyskiwanego schłodzenia wody technologicznej na pods[...]

Przedstawiono sposób obliczeń bezwzględnych i względnych błędów pomiaru entalpii i wilgotności właściwej powietrza wilgotnego w funkcji wskazań termometrów suchego i mokrego. Uzyskane obliczenia zobrazowano graficznie jako funkcję uy = f(tm). Zadaniem przeprowadzonej analizy błędów jest określenie stopnia dokładności wyznaczenia wilgotności właściwej oraz entalpii otrzymanych na podstawie w[...]

  Przedstawiono rozważania na temat wielkości współczynnika Lewisa charakteryzującego układy, w których występuje równoczesna wymiana ciepła i masy, co ma miejsce w procesach wyparnych pomiędzy powietrzem a wodą. Pokazano także związek między współczynnikiem a liczbą Lewisa.PROCESY wymiany ciepła i masy traktuje się zwykle oddzielnie i niezależnie. Tymczasem w procesach wyparnych występują one jednocześnie, czyli oprócz transportu energii niesionej z substancją występuje równocześnie wymiana ciepła przez przewodzenie. Jako jeden z pierwszych omawiane zagadnienie analizował Lewis, przyjmując jako wyjściowe równanie psychrometru, które stosuje się do tzw. adiabatycznego nasycania. W psychrometrze woda ze zwilżonej gazy, owiniętej dookoła bańki z cieczą termometryczną, przy kontakcie z powietrzem otoczenia, paruje kosztem ciepła odbieranego od powietrza, ochładzając je i oddając mu w zamian pewną masę pary. Mamy więc do czynienia z równoczesną wymianą ciepła i masy. Powszechnie występuje zgodność, że iloraz współczynników wnikania ciepła α i masy β w przybliżeniu równy jest liczbowo wartości ciepła właściwego powietrza wilgotnego przy adiabatycznym nawilżaniu powietrza, zależność ta nazywana jest współczynnikiem Lewisa Lef. Autorzy prac [2, 3, 4, 5, 7, 8, 9,14,15,17,18,19] przedstawiają różne określenia oraz różne, choć zbliżone do jedności wartości współczynnika Lef. Zdarza się niesłuszne odnoszenie współczynnika Lewisa do liczby Lewisa, która również charakteryzuje podobieństwo układów, w których zachodzi jednocześnie wymiana ciepła i masy. Jednak liczba Lewisa równa jest stosunkowi liczby Schmidta i Prandtla. W dalszej części artykułu zostanie wyjaśniona różnica między liczbą Lewisa a współczynnikiem Lewisa. Liczba Lewisa Wyprowadzenie liczby Lewisa zostanie wy[...]

  Przedstawiono badania zraszanego wodą wymiennika płytowego, użytego jako urządzenie alternatywne dla typowych urządzeń chłodniczych (wykorzystujące pośrednie chłodzenie wyparne). Przedstawiono pomiary oporów hydraulicznych przepływu powietrza po zraszanej stronie wymiennika w zależności od sposobu doprowadzenia wody do urządzenia.DUŻE zużycie energii oraz dodatkowe źródło zanieczyszczeń cieplnych i chemicznych środowiska naturalnego, spowodowane stosowaniem sprężarkowych urządzeń chłodniczych w technice klimatyzacyjnej, sprawiło, że rozpoczęto poszukiwania nowych rozwiązań technicznych służących do chłodzenia powietrza. Wykorzystanie, jako odnawialnego źródła energii, nierównowagi termodynamicznej powietrza atmosferycznego i wody spowodowało zainteresowanie pośrednim chłodzeniem wyparnym. Do urządzeń chłodniczych wykorzystujących to zjawisko zalicza się, między innymi układy oparte na odparowaniu wody, wykorzystujące do tego celu płytowy wymiennik ciepła. Układy takie charakteryzują się niską ceną, małym zużyciem energii, prostą obsługą i niezawodnością pracy. Skuteczność wykorzystania ciepła parowania w układach do pośredniego ochładzania powietrza wymaga jednak dodatkowych badań. Bardzo ważne jest określenie warunków pracy, w których badane urządzenie realizowałoby w sposób efektywny procesy wymiany ciepła i masy. Aby to uzyskać należy ustalić najbardziej efektywny schemat układu przepływu czynników, umożliwiający optymalne wykorzystanie ciepła utajonego. Jednym z parametrów wpływających na efektywność pracy pośredniej chłodnicy wyparnej są opory hydrauliczne przepływu powietrza po zraszanej stronie wymiennika, skupiono się więc tutaj na ich analizie w zależności od sposobu doprowadzenia wody. Stanowisko doświadczalne Badania procesu ochładzania powietrza przeprowadzono na stanowiskach badawczych, których schematy pokazano na rys. 1 i 2. Na rysunku 1 pokazano schemat stanowiska pomiarowego w układzie współprądowego pr[...]

  Przedstawiono wyniki badań wymiany ciepła i masy w zraszanym wymienniku płytowym podczas procesu quasiadiabatycznego nawilżania powietrza. Omówiono stanowisko badawcze oraz metodykę pomiarów. Stwierdzono występowanie czterech różnych stref przepływu wody w układzie. Przedstawiono wyniki pomiarów współczynników wymiany ciepła alfa i masy beta. Rozpatrzono przebieg zmienności liczby Lewisa.1. Wprowadzenie Powszechnie występuje przekonanie, że iloraz współczynników wnikania ciepła alfa i masy beta jest w dużym przybliżeniu równy wartości ciepła właściwego powietrza wilgotnego tylko przy adiabatycznym nawilżaniu powietrza. W innych przemianach powietrza, jak dotąd nie udało się ustalić jednolitej opinii, co do wartości tego stosunku. *) Dr hab. inż. Józef Bednarski, **) Mgr inż. Krzysztof Rajski; krzysztof.rajski@pwr.wroc.pl Instytut Klimatyzacji i Ogrzewnictwa, Politechnika Wrocławska Aby zilustrować powyższe stwierdzenie podane zostaną wyniki badań dwóch autorów. Na rysunku 1 przedstawiono wyniki badań Merkela [4] uzyskane przy nawilżaniu i podgrzewaniu powietrza za pomocą wody. Trójkątami oznaczono pomiary wykonane w urządzeniach bez wypełnienia a krzyżykami urządzenia wypełnionego pierścieniami Raschiga. Przebieg zmian liczby Le przedstawiono w funkcji ilorazu średniej różnicy wilgotności właściwych Rys. 1. Wyniki badań Merkela [4] Rys. 2. Wyniki badań Schreibera [6] wody w warstwie granicznej i powietrza Δx i różnicy temperatury wody i powietrza Δt. Na rysunku 2 przedstawiono wyniki badań wykonanych przez Schreibera przy nawilżaniu i ochładzaniu powietrza w komorze zraszan[...]

  W artykule przedstawiono wyniki badań wymiany ciepła i masy w zraszanym wymienniku płytowym w quasi adiabatycznym procesie nawilżania powietrza. Omówiono stanowisko badawcze oraz metodykę wykonanych pomiarów. Opisano metodę obliczeniową pozwalającą na określenie średniej temperatury wody obiegowej. Omówiono wyniki obliczeń numerycznych.1. Wstęp Trudno jest przeprowadzić proces adiabatycznego nawilżania powietrza, ponieważ nie można wyeliminować wszystkich źródeł ciepła dopływającego do układu obiegowego wody. O ile zyski ciepła z zewnątrz można ograniczyć stosując izolację cieplną, to zyski ciepła od pompy wody obiegowej można tylko odebrać za pomocą urządzenia chłodniczego. Jeżeli tego nie zrobimy, to temperatura wody obiegowej osiągnie temperaturę wyższą niż temperatura termometru mokrego. O ile wyższą, można to wyznaczyć na podstawie bilansu ciepła. W artykule przedstawiono uproszczoną metodę numeryczną obliczeń średniej temperatury wody obiegowej w quasiadiabatycznym procesie nawilżaniu powietrza. Obiektem badań jest jednostronnie zraszany, płytowy wymiennik ciepła, który docelowo ma służyć, jako pośrednia chłodnica wyparna. 2. Konstrukcja zraszanego wymiennika ciepła Podstawowym elementem instalacji doświadczalnej jest płytowy wymiennik ciepła zbudowany z pakietu płyt komorowych z poliwęglanu, układanych na przemian prostopadle karbami wzmacniającymi, umieszczony w metalowej obudowie (rys. 1). Przebadano trzy wymienniki ciepła, które różniły się długością pionowych mokrych kanałów. Suche kanały poziome miały we wszystkich wymiennikach taką samą długość wynoszącą 500 mm. Mokre kanały pionowe miały następujące długości: w wymienniku I 500 mm; w wymienniku II 300 mm; a w wymienniku III 200 mm. 3. Stanowisko doświadczalne W celu określenia wpływu zysków ciepła na średnią temperaturę wody obiegowej przeprowadzono badania quasiadiabatycznego procesu nawilżania powietrza na stanowisku doświadczalnym pokazanym schematycz[...]

  W pracy przedstawiono wyniki badań wymiany ciepła i masy w zraszanym wymienniku płytowym podczas procesu quasi-adiabatycznego nawilżania powietrza. Omówiono stanowisko badawcze oraz metodykę wykonanych pomiarów. Do analizy procesów wymiany ciepła i masy w badanym urządzeniu wykorzystano numeryczną mechanikę płynów. Symulacjom numerycznym został poddany współprądowy przepływ rozpylanej wody obiegowej i powietrza oraz przeciwprądowy schemat przepływu. Dodatkowo określono widmo rozpylanych kropel wody. Słowa kluczowe: zraszany wymiennik płytowy, wymiana ciepła i masy, rozpylanie cieczy, CFD The paper discusses simultaneous processes of heat and mass transfer during quasi-adiabatic humidification in plate-type heat exchanger with circulating water sprinkled plate. The measurement station and methodology of measurements have been presented. Computational fluid dynamics has been used to study the heat and mass transfer. Parallel and counter flow of air and water in heat exchanger have been investigated with CFD. The water droplet diameter distribution has been given. Keywords: plate-type sprinkled heat exchanger, heat and mass transfer, liquid spraying, CFD 1. wprowadzenie Zagadnienie ograniczenia zużycia energii, a także poszukiwanie jej alternatywnych źródeł, jest współcześnie jednym z najczęściej podejmowanych problemów badawczych. Szczególną uwagę poświęca się sektorowi budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej, jako znacznemu odbiorcy energii pierwotnej. Większość energii w budynkach, w klimacie zbliżonym do klimatu występującego w naszym kraju, jest wykorzystywana na pokrycie potrzeb związanych z ogrzewaniem i wentylacją pomieszczeń. Stąd technologie pozwalające pokryć potrzeby energetyczne w sektorze typowego budownictwa powinny dążyć do optymalnego wzrostu efektywności użytkowania energii. Jednym z najmniej korzystnych ekonomicznie rozwiązań są konwencjonalne układy chłodnicze w instalacjach wentyla[...]