160 likes | 344 Views
Overskrift. CFD-simuleringer Marcin B. Andreasen Køle- og Varmepumpeteknik mban@teknologisk.dk. CFD-simuleringer. Introduktion til CFD Modelleringsstep CFD i praksis Luftfordeling over en varmevekslerflade Industriel køling Spiralfryser Impingement-fryser Andre problemstillinger.
E N D
Overskrift CFD-simuleringerMarcin B. AndreasenKøle-og Varmepumpeteknikmban@teknologisk.dk
CFD-simuleringer • Introduktion til CFD • Modelleringsstep CFD i praksis • Luftfordeling over en varmevekslerflade • Industriel køling • Spiralfryser • Impingement-fryser • Andre problemstillinger
Introduktion til CFD • Hvad er CFD? CFD står for ”Computational Fluid Dynamics”. Det er et program/værktøj, der anvendes til at modellere termiske og strømningsrelaterede problemstillinger ved hjælp af computersimuleringer. • Fremgangsmåden • Generering af geometri • Netopbygning • Modelopsætning/grænsebetingelser • Løsning • Postprocessing
Introduktion til CFD • Fremgangsmåden • Generering af geometri • CAD-brugerflade • Import af filer: STP, IGES • Netopbygning • Modelopsætning/grænsebetingelser • Løsning • Postprocessing
Introduktion til CFD • Fremgangsmåden • Generering af geometri • CAD-brugerflade • Import af filer: STP, IGES • Netopbygning • Opdeling af geometrien i små elementer/volumener • Modelopsætning/grænsebetingelser • Valg af den rigtig model til beregning • Specificering af medie • gas, væske • Indløbs-/udløbsbetingelser • flow, temperatur • Løsning • Partielle differentialligninger løses numerisk • Postprocessing
Introduktion til CFD Strømningsbillede Temperaturbillede • Fremgangsmåden • Generering af geometri • CAD-brugerflade • Import af filer: STP, IGES • Netopbygning • Opdeling af geometrien i små elementer/volumener • Modelopsætning/grænsebetingelser • Valg af den rigtig model til beregning • Specificering af medie • gas, væske • Indløbs-/udløbsbetingelser • flow, temperatur • Løsning • Partielle differentialligninger løses numerisk • Postprocessing • Trykfald • Strømningsbillede/flowfordelling • Temperaturbillede
Introduktion til CFD • Fremgangsmåden • Generering af geometri • CAD-brugerflade • Import af filer: STP, IGES • Netopbygning • Opdeling af geometrien i små elementer/volumener • Modelopsætning/grænsebetingelser • Valg af den rigtig model til beregning • Specificering af medie • gas, væske • Indløbs-/udløbsbetingelser • flow, temperatur • Løsning • Partielle differentialligninger løses numerisk • Postprocessing • Trykfald • Strømningsbillede/flowfordelling • Temperaturbillede Justere produktet Andre driftsbetingelser
CFD i praksis – Eksempel 1 • Luftfordeling over en varmevekslerflade • Skæv luftfordeling: • Kan påvirke ydelsen • Kan øge belastningen på ventilatoren • Skæv luftfordeling kan opstå pga.: • Ventilatorens placering • Placering af varmeveksler eller andre komponenter • Krav til kompakthed • Design af indløb-/udløbsmanifold
CFD i praksis – Eksempel 1 • Air conditioning unit – kondensatorside • En kompakt unit – en række komponenter, som virker som forhindringer for flowet • kompressor, olieudskiller osv. • CFD-input • Geometriske dimensioner og placering af komponenter • Ventilatorkarakteristik • QH-karakteristik • Varmevekslerkarakteristik • Trykfald som funktion af flow/face-hastighed
CFD i praksis – Eksempel 1 • Air conditioning unit – kondensatorside • Opnår informationer om • Luftflowfordeling • Totalt trykfald/belastning af ventilatorerne
CFD i praksis – Eksempel 1 • Air conditioning unit – kondensatorside • Opnår informationer om • Luftflowfordeling • Totalt trykfald/belastning af ventilatorerne • Optimering med CFD • Placering af komponenter • Andre typer af varmevekslere
Industriel køling - spiralfryser Hovedopgave: At klarlægge flowmønstret i spiralfryseren med henblik på at undersøge, hvilke parametre der påvirker produktkøling CFD i praksis – Eksempel 2 Temperatur Hastigheder Små produkter Store produkter
Industriel køling - spiralfryser Baseret på strømningsforholdene i fryseren kan indfrysningstiden for produkter bestemmes CFD i praksis – Eksempel 2
Industriel køling – impingement-fryser Hovedopgave: At undersøge forskellige indblæsnings- og afsugningsstrategier, der benyttes til impingement-frysere. Målet i beregningerne har været at klarlægge varmetransmissionsfordelingen og foreslå geometriske justeringer med henblik på at sikre en så homogen fordeling af varmetransmissionen som muligt. CFD i praksis – Eksempel 3
Andre problemstillinger Ventiler Ventilation Kølereoler Aerodynamik Dyseflow CFD i praksis