Notice: Undefined index: linkPowrot in C:\wwwroot\wwwroot\publikacje\publikacje.php on line 1275
Strona główna > Publikacje
Publikacje
Pomoc (F2)
[130690] Artykuł:

Advances in Numerical Heat Transfer and Fluid Flow

(Postępy w numerycznym przewidywaniu wymiany ciepła w przepływających płynach)
Czasopismo: Energies   Tom: 17, Zeszyt: 2108, Strony: 1-5
ISSN:  1996-1073
Opublikowano: Kwiecień 2024
Liczba arkuszy wydawniczych:  0.50
 
  Autorzy / Redaktorzy / Twórcy
Imię i nazwisko Wydział Katedra Do oświadczenia
nr 3		 Grupa
przynależności		 Dyscyplina
naukowa		 Procent
udziału		 Liczba
punktów
do oceny pracownika		 Liczba
punktów wg
kryteriów ewaluacji
Artur Bartosik orcid logo WZiMKKatedra Inżynierii ProdukcjiTakzaliczony do "N"Inżynieria mechaniczna100140.00140.00  

Grupa MNiSW:  Publikacja w czasopismach wymienionych w wykazie ministra MNiSzW (część A)
Punkty MNiSW: 140

Pełny tekstPełny tekst     DOI LogoDOI    
Słowa kluczowe:

badania eksperymentalne i modelowania w CFD  konwekcyjna wymiana ciepła. 

Keywords:

experiments and CFD modelling  convective heat transfer. 


Streszczenie:

Punktami wyjścia w przewidywaniu wymiany ciepła między poruszającym się płynem a otoczeniem są równania zachowania, takie jak równania ciągłości strugi oraz równania Naviera-Stokesa i energii. Metody obliczeniowe pozwalające na skrócenie czasu obliczeń wciąż są rozwijane. W rezultacie dysponujemy zasobami pakietów oprogramowania, które pozwalają naukowcom i inżynierom symulować wymianę ciepła pomiędzy płynem a otoczeniem w określonych zastosowaniach. Celem artykułu jest przegląd najnowszych wyników badań i modelowania wymiany ciepła pomiędzy przepływem laminarnym, turbulentnym, jednofazowym i dwufazowym a otoczeniem, które nadesłano do specjalnego wydania „Numerical Heat Transfer and Fluid Flow”. Opisane symulacje przeprowadzono przy użyciu komercyjnego oprogramowania, a większość modeli matematycznych poddano walidacji. Czytelnik znajdzie opis różnych zjawisk przepływu płynu i ciepła, dane eksperymentalne i różne podejścia do rozwiązywania problemów inżynierskich. Zebrane artykuły pozwalają lepiej zrozumieć niektóre zjawiska fizyczne przepływu ciepła i masy oraz interpretację wielkości obliczonych i zmierzonych.



Abstract:

The starting points for the prediction of heat exchange between the moving fluid and the surroundings are conservation equations, such as continuity, Navier-Stokes and energy equations. Computational methods that allow the computation time to decrease are still being developed. As a result, considerable resources are available in software packages that allow scientists and engineers to simulate the heat transfer between fluids and the surroundings in specific applications. The aim of this article is to provide an overview of the latest results in experiments and modelling of heat exchange between laminar, turbulent, single-phase, or two-phase flows and the surroundings, which were submitted to the special issue Numerical Heat Transfer and Fluid Flow. The described simulations were performed using commercial software, and most of the mathematical models have been validated. The reader can find a description of various fluid and heat flow phenomena, experimental data, and various approaches to solving engineering problems. The collected articles allow for a better understanding of some phenomena of mass and heat transfer and to interpret of the computed and measured quantities.


B   I   B   L   I   O   G   R   A   F   I   A
1. Reynolds, O. On the dynamical theory on incompressible viscous fluids and the determination of the criterion. Philos. Trans. R. Soc. Lond. 1895, 186, 123–164. https://doi.org/10.1098/rsta.1895.0004.
2. Prandtl, L. Bemerkung uber den warmeubergang in rohr. Phys. Z. 1928, 29, 487–489.
3. Karman, T. Mechanische ähnlichkeit und turbulenz. Nachr. Gesselsch. Wiss. Göttingen Math. Phys. 1930, 322, 58–76.
4. Karman, T. Some aspects of the theory of turbulent motion. In Proceedings of the Fourth International Congress for Applied Mechanics, Cambridge, UK, 3–9 July 1934.
5. Kolmogorov, A.N. Equations of turbulent motion of an incompressible fluid. Izviestia AN SSSR Ser. Fiz. 1942, VI, 56–58.
6. Van Driest, E.R. On turbulent flow near a wall. J. Aeronaut. Sci. 1956, 23, 1007–1011. Available online: https://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/8.3713 (accessed on 29 August 2012).
7. Patankar, S.V.
Spalding, D.B. Heat and Mass Transfer in Boundary Layers
Morgan-Grampian: London, UK, 1967.
8. Spalding, D.B. Turbulence Models for Heat Transfer
Report HTS/78/2
Department of Mechanical Engineering, Imperial College London: London, UK, 1978.
9. Spalding, D.B. Turbulence Models—A Lecture Course
Report HTS/82/4
Department of Mechanical Engineering, Imperial College London: London, UK, 1983.
10. Holešová, N.
Lenhard, R.
Kaduchová, K.
Holubčík, M. Application of Particle Image Velocimetry and Computational Fluid Dynamics Methods for analysis of natural convection over a horizontal heating source. Energies 2023, 16, 4066. https://doi.org/10.3390/en16104066.
11. Ahn, J. Large Eddy Simulation of flow and heat transfer in a ribbed channel for the internal cooling passage of a gas turbine blade: A Review. Energies 2023, 16, 3656. https://doi.org/10.3390/en16093656.
12. Kim, M.-K.
Chang, C.-H.
Nam, S.-H.
Yoon, H.-S. Large Eddy Simulation of forced convection around wavy cylinders with different axes. Energies 2024, 17, 894. https://doi.org/10.3390/en17040894.
13. Usov, L.
Troshin, A.
Anisimov, K.
Sabelnikov, V. Calibration of a near-wall differential Reynolds Stress Model using the updated Direct Numerical Simulation data and its assessment. Energies 2023, 16, 6826. https://doi.org/10.3390/en16196826.
14. Jakirlić, S.
Maduta, R. Extending the bounds of ‘steady’ RANS closures: Toward an instability-sensitive Reynolds stress model. Int. J. Heat Fluid Flow 2015, 51, 175–194.
15. Estupinan-Campos, J.
Quitiaquez, W.
Nieto-Londono, C.
Quitiaquez, P. Numerical simulation of the heat transfer inside a shell and tube heat exchanger considering different variations in the geometric parameters of the design. Energies 2024, 17, 691. https://doi.org/10.3390/en17030691.
16. Biçer, N.
Engin, T.
Yaşar, H.
Büyükkaya, E.
Aydın, A.
Topuz, A. Design optimization of a shell-and-tube heat exchanger with novel three-zonal baffle by using CFD and Taguchi method. Int. J. Therm. Sci. 2020, 155, 106417.
17. Afsahnoudeh, R.
Wortmeier, A.
Holzmüller, M.
Gong, Y.
Homberg, W.
Kenig, E.Y. Thermo-hydraulic performance of pillowplate heat exchangers with secondary structuring: A numerical analysis. Energies 2023, 16, 7284. https://doi.org/10.3390/en16217284.
18. Bartosik, A.S. Effect of the solid particle diameter on frictional loss and heat exchange in a turbulent slurry flow: Experiments and predictions in a vertical pipe. Energies 2023, 16, 6451. https://doi.org/10.3390/en16186451.
19. Chen, J.
Zhang, K.
Kan, Q.
Yin, H.
Sun, Q. Ul-tra-high fatigue life of NiTi cylinders for compression-based elastocaloric cooling. Appl. Phys. Lett. 2019, 115, 093902.
20. Tušek, J.
Engelbrecht, K.
Mikkelsen, L.P.
Pryds, N. Elastocaloric effect of Ni-Ti wire for application in a cooling device. J. Appl. Phys. 2015, 117, 124901.
21. Wang, R.
Fang, S.
Xiao, Y.
Gao, E.
Jiang, N.
Li, Y.
Mou, L.
Shen, Y.
Zhao, W.
Li, S.
et al. Torsional refrigeration by twisted, coiled, and supercoiled fibers. Available online: http://science.sciencemag.org/ (accessed on 30 July 2023).
22. Greibich, F.
Schwödiauer, R.
Mao, G.
Wirthl, D.
Drack, M.
Baumgartner, R.
Kogler, A.
Stadlbauer, J.
Bauer, S.
Arnold, N.
et al. Elastocaloric heat pump with specific cooling power of 20.9 Wg–1 exploiting snap-through instability and strain-induced crystallization. Nat. Energy 2021, 6, 260–267.
23. Ahcin, Ž.
Kabirifar, P.
Porenta, L.
Brojan, M.
Tušek, J. Numerical modeling of shell-and-tube-like elastocaloric regenerator. Energies 2022, 15, 9253.
24. Zhu, Y.
Tsuruta, R.
Gupta, R.
Nam, T. Feasibility investigation of attitude control with shape memory alloy actuator on a tethered wing. Energies 2023, 16, 5691.
25. Cirillo, L.
Greco, A.
Masselli, C. Cooling through barocaloric effect: A review of the state of the art up to 2022. Therm. Sci. Eng. Prog. 2022, 33, 101380.
26. Aprea, C.
Greco, A.
Maiorino, A.
Masselli, C. The use of barocaloric effect for energy saving in a domestic refrigerator with ethylene-glycol based nanofluids: A numerical analysis and a comparison with a vapor com-pression cooler. Energy 2020, 190, 116404.
27. Cirillo, L.
Greco, A.
Masselli, C. The Application of Barocaloric Solid-State Cooling in the Cold Food Chain for Carbon Footprint Reduction. Energies 2023, 16, 6436. https://doi.org/10.3390/en16186436.
28. Yang, Y.
Fu, G.
Zhao, J.
Gu, L. Heat production capacity simulation and parameter sensitivity analysis in the process of thermal reservoir development. Energies 2023, 16, 7258. https://doi.org/10.3390/en16217258.
29. Hu, P.
Zhang, Q.
Liu, Y.
Sheng, C.
Cheng, X.
Chen, Z. Optical analysis of a hybrid solar concentrating Photovoltaic/Thermal (CPV/T) system with beam splitting technique. Sci. China Technol. Sci. 2013, 56, 1387–1394.
30. Liu, M.
Du, M.
Long, G.
Wang, H.
Qin, W.
Zhang, D.
Ye, S.
Liu, S.
Shi, J.
Liang, Z.
et al. Iron/Quinone-based all-in-one solar rechargeable flow cell for highly efficient solar energy conversion and storage. Nano Energy 2020, 76, 104907.
31. Lu, L.
Tian, R.
Han, X. Optimization of nanofluid flow and temperature uniformity in the spectral beam splitting module of PV/T system. Energies 2023, 16, 4666. https://doi.org/10.3390/en16124666.

POWRÓT
Strona główna > Publikacje