Prediction of a cross-flow heat exchanger performance in media flow maldistribution conditions

The paper deals with numerical thermodynamic analyses of cross-flow finned tube heat exchangers of the gas-liquid type. The authors postulate that some improvement of the heat exchanger performance may be achieved by applying a special ribbing structure - fitted to certain media flow conditions. First, the measurements have been carried out in order to determine the air inflow non-uniformity and next an own computer code HEWES has been used for numerical simulations in order to evaluate the impact of the measured non-uniformity on the exchangers' efficiency for the heat exchangers with unified ribbing structure. The numerical simulations have been repeated for heat exchangers with special ribbing structures - determined on the basis of experimental results. Results confirm the hypothesis - some increase in the total heat flow rate may be observed for the considered heat exchanger.

Praca dotyczy termodynamicznej analizy krzyżowoprądowego, ożebrowanego wymiennika ciepła typu gaz-ciecz. Autorzy weryfikowali hipotezę zakładającą możliwość uzyskania poprawy efektywności działania urządzenia w wyniku zastosowania specjalnej, dostosowanej do warunków przepływu czynników, struktury ożebrowania. W pierwszej kolejności wykonane zostały pomiary określające zakres i postać niejednorodnego dopływu powietrza do analizowanego wymiennika ciepła, a następnie wykorzystano własny kod komputerowy HEWES do oceny wpływu tej niejednorodności na wydajność cieplną wymiennika. Obliczenia te dotyczyły wymiennika ciepła z jednorodnym ożebrowaniem. Symulacje numeryczne zostały następnie powtórzone dla przypadku wymiennika ze specjalną strukturą ożebrowania, która została dobrana dla wyznaczonych eksperymentalnie warunków dopływu powietrza. Uzyskane rezultaty potwierdzają postawioną na wstępie hipotezę - widoczny jest pewien wzrost wartości strumienia ciepła przekazywanego w wymienniku.