Overskrift CFD-simuleringer Marcin B. Andreasen Køle- og Varmepumpeteknik

Præsentationer af emnet: "Overskrift CFD-simuleringer Marcin B. Andreasen Køle- og Varmepumpeteknik"— Præsentationens transcript:

1 Overskrift CFD-simuleringer Marcin B. Andreasen Køle- og Varmepumpeteknik mban@teknologisk.dk

2 CFD-simuleringer n Introduktion til CFD – Modelleringsstep CFD i praksis –Luftfordeling over en varmevekslerflade –Industriel køling Spiralfryser Impingement-fryser –Andre problemstillinger

3 Introduktion til CFD n 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. n Fremgangsmåden – Generering af geometri – Netopbygning – Modelopsætning/grænsebetingelser – Løsning – Postprocessing

4 Introduktion til CFD n Fremgangsmåden – Generering af geometri CAD-brugerflade Import af filer: STP, IGES – Netopbygning – Modelopsætning/grænsebetingelser – Løsning – Postprocessing

5 Introduktion til CFD n 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

6 Introduktion til CFD n 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 StrømningsbilledeTemperaturbillede

7 Introduktion til CFD n 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 Andre driftsbetingelser Justere produktet

8 CFD i praksis – Eksempel 1 n 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

9 CFD i praksis – Eksempel 1 n 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

10 CFD i praksis – Eksempel 1 n Air conditioning unit – kondensatorside – Opnår informationer om Luftflowfordeling Totalt trykfald/belastning af ventilatorerne

11 CFD i praksis – Eksempel 1 n Air conditioning unit – kondensatorside – Opnår informationer om Luftflowfordeling Totalt trykfald/belastning af ventilatorerne – Optimering med CFD Placering af komponenter Andre typer af varmevekslere

12 CFD i praksis – Eksempel 2 Industriel køling - spiralfryser n Hovedopgave: – At klarlægge flowmønstret i spiralfryseren med henblik på at undersøge, hvilke parametre der påvirker produktkøling TemperaturHastigheder Små produkter Store produkter

13 CFD i praksis – Eksempel 2 Industriel køling - spiralfryser n Baseret på strømningsforholdene i fryseren kan indfrysningstiden for produkter bestemmes

14 CFD i praksis – Eksempel 3 Industriel køling – impingement-fryser n 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.

15 CFD i praksis Andre problemstillinger n Ventiler n Ventilation n Kølereoler n Aerodynamik n Dyseflow

16 Tak for jeres opmærksomhed