Měření součinitele přestupu tepla při impaktním proudění

Bc. Tomáš Červa

Master's thesis

Measurement of impinging jet heat transfer coefficient

Abstract:

V poslední době přenos tepla impaktním prouděním získává značnou pozornost, protože spousta aplikací využívá jeho velkých tepelných toků při ohřevu nebo chlazení. Existuje celá řada parametrů, která má vliv na rychlost přenosu tepla. Pro návrh a optimalizaci chlazení nebo ohřevu tryskou je třeba tyto parametry charakterizovat. V této práci je srovnání hodnot získaných jak numerickou simulací, tak i měřením. Pro měření bylo sestaveno experimentální zařízení, kterým byly zjištěny hodnoty součinitele přestupu tepla na ploše pod tryskou a v její těsné blízkosti. Tryska byla tvořená pěti rovnoběžnými otvory, z nichž proudil suchý vzduch kolmo na vyhřívanou desku osazenou čidlem teploty a součinitele přestupu tepla. Zkoumány byly hodnoty pro tři různé vzdálenosti trysky od desky a pro tři různé průtoky vzduchu. Ze získaných dat můžeme porovnat numerickou simulaci s měřením a určit nastavení parametrů pro požadované hodnoty součinitele přestupu tepla na chlazení nebo ohřev.

Abstract:

Recently impinging convection heat transfer is gaining considerable attention, because a lot of applications are using its large heat flows in heating or cooling. There are many parameters that affect the rate of heat transfer. For the design and optimization of cooling or heating by a nozzle it is necessary to characterize these parameters. This study compares the values obtained by both numerical simulations and measurements. For the measurement an experimental device was built, by which the values of the heat transfer coefficient on the surface below the nozzle and in close proximity were determined. The nozzle was formed by five parallel holes, out of which was flowing dry air perpendicularly onto the heating plate fitted with a temperature sensor and heat transfer coefficient. The values were examined for three different distances of the nozzle from the plate and for three different airflows. From the collected data numerical simulations can be compared with measurements to determine the parameters for the desired value of heat transfer coefficient for cooling or heating.

Keywords

Impaktní proudění, součinitel přestupu tepla

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 5. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 17. 6. 2015
• Supervisor: prof. Ing. Tomáš Vít, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechanical Engineering

Master programme / field:
Mechanical Engineering / Machine and Equipment Systems