En numerisk modell för vätskekyld flänsad korsströmsvärmeväxlare inkluderande daggutfällning

Sammanfattning: I vårt samhälle finns många tekniska tillämpningar där värmeväxlare används.En sorts värmeväxlare som är vanligt förekommande i bland annat luftkonditioneringär korsströmsvärmeväxlare, där luft strömmar tvärs över vätskefylldarör. För att öka arean för värmeövergången är flänsar vanligt förekommande pårören. I detta projekt, som är ett kandidatexamensarbete utfört på Skolan förIndustriell Teknik och Management på KTH, undersöks en sådan värmeväxlare.Målet är att skapa en numerisk modell för ventilation i större byggnaderunder svensk sommartid. Detta innebär att modellen måste inkludera samtidigvärme- och masstransport.I modellen delas värmeväxlaren upp i luft- och vätskeriktningen för att stegvisberäkna värmeövergången. Flänstemperaturen beror av vätsketemperaturensamt temperatur- och entalpi i luften och skiljer sig åt i alla punkter på flänsen.Denna temperaturprofil beräknas genom att dela upp flänsen i rutor ochsedan iterera fram en jämviktslösning av värmeledning mellan rutorna samtkonvektionsflödet från luftströmmen till ytan.För att utvärdera modellen skapas ett testfall med indata för en typisk sommardagsom simuleras strömma genom en värmeväxlare med geometrisk utformningsom skulle kunna förekomma i en större byggnadstillämpning. Resultatetfrån detta testfall ger svalare och avfuktad luft ut från värmeväxlaren.Ytterligare undersökning av modellen utförs genom en omfattande beteendeanalys.I denna analys undersöks de parametrar som användaren tillåts förändrai modellen. Parametrarna förändras en i taget och analysen utförs genom attförändring av ut-data från modellen plottas mot förändringen av den aktuellaparametern. Utifrån de ekvationer som bygger upp modellen avgörs rimligheteni plottarna och således även rimligheten i modellen.Modellen har ett antal begränsningar som tillkommer på grund av de användaformlerna samt utformningen av modellen. Modellen tar endast hänsyn tillstationära förlopp. Begränsningar i geometrin avser främst antalet rör ochdess förhållande till varandra.