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Hallo

Ich simuliere wie schon mehrmals in dem Forum angedeutet, die  Wärmeübertragung eines Wärmetauschers, welches vom heißen Gasen umströmt wird. In dem Wärmetauscher, welches aus glatten Rohren besteht, fließt heißes Wasserdampf. Es liegen alle Stoffdaten vor. Mein Problem ist, das die Ausgangstemperaturen des Wasserdampfes bzw. des Gases nicht annährend mit den aus den Messungen übereinstimmen. Ich habe einen Unterschied von 20°C Dampfseitig und 50°C an der Gasseitig. Kann es an dem Gitter liegen?
Ich habe Gasseitig sowie für Dampfseitig velocity_Inlet und pressure_outlet definiert.

Ausserdam herrscht ausserhalb des Wärmetauschers nicht der stat. Druck, den ich am pressure_outlet gasseitig definiert habe.

Vielen Dank im voraus!

Abhay

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Hallo abhay

Ich darf mich erstmal vorstellen, habe den kleinen Kreis hier an Fluidianern rund um die CFD- Lösung Fluent heute erst gefunden.
Fluent sagt mir spätestens seit meiner Studien- u. Diplomarbeit vor einigen Jahren genaueres, Themen waren hier Berechnung des gemittelten Alpha-K Wertes eines turbulent durchströmten Erhitzerrohres sowie laminare Multiphasenströmung einer kontinuierlich operativen Sterilisationsanlage im Lebensmittelbereich (sog aseptic filling)mit Sedimentationsprävention. Durch berufliche Aufgabenveränderung komme ich leider nicht mehr allzuoft zur Strömungssimulation

Wärmeübertrager mit Zwischenwand! Wand als Solid oder Shell ausgeführt? Bei Shell korrekte Wandstärke eingegeben? Heat -Exchanger Modell benutzt? Ist Wärmeübergang nun  besser oder schlechter als Versuch?Evtl Kondensation des Dampfes berücksichtigt? Coupled-Feature ausgeführt?Einströmvorrohr angesetzt? Mesh-art? Welche Reynoldszahlen, welches Y+ hast du an der jeweiligen Wandseite, welches Turb- Modell? Alle Stoffdaten d,cp,lam,n von(T)
polynomal abhängig ausgeführt?

Versuch doch mal etwas genauer alle Details zu beschreiben. Vorab kann ich dir sagen, dass die räumliche Diskretisierung natürlich erheblichen Einfluss auf den Wämreübergang hat. Der Koppelprozess Wärme ist direkt von der Strömung abhängig und diese wiederum von einem sauber ausgeführtem Gitteraufbau

Netten Gruß

Chriskin

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Gesamtmodel.JPG Rohr+Gas.JPG Rohrgitter.JPG

Hallo Chriskin

Ich führe die Zwischenwand als Solid aus.Ich benutze keine Heat exchanger modell, da ich nicht weiß wie es einzustellen ist. Es ist keine Kondensation zu befürchten, da das Wasserdampf bei 120 bar und über 450°C erhitzt wird. An der Rauchgasseite liegt auch keine Kondensation vor, da ca 780°C vorliegen!Ich weiß nicht was Sie mit Einströmrohr meinen. Ich habe ein Paar Bilder beigefügt! Rey.zahl für Wasserdampf 665840.00 und di=28mm und da=38mm. Turb. Modell k epsillon mit viscous heating und enhanced wall funct. Leider habe ich die Stoffdaten als linear abhängig ausgeführt!

Gruß

Abhay

[Diese Nachricht wurde von abhay am 11. Mrz. 2006 editiert.]

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Bitte in der Fluent Help nachlesen, was enhanced Wall für dich, dein Gitter und deine Rechner für Anforderungen hat. Die erste Zelle muss mit dieser Wandfunktion in der viskosen Sublayer liegen.... Y+ zwischen 1-3  max 5. Was ich auf den Bildern sehe, sind Bauklötze

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Hallo

Wie ich so richtig verstanden habe, muss um den Rohren bzw. im inneren Fluid Bereich noch feineres Gitter verlegt werden, um die Viskose Erwärmung zu simulieren. Spielt Sie überhaupt eine wichtige Rolle? Ich habe es bemerkt, dass wenn ich die viskosität von 3.9e-05 auf 1.9e-05 des Gases runter drehe, dann komme ich an meinen gewünschten Temperaturen. Ich wollte Ihnen mit den Bildern meine Geometrie bzw. Gitterstruktur  vorstellen. Ich habe mein Modell in Baukasten unterteilt, weil ich eine große Anzahl an guter hex-Zellen im Modell haben wollte. Im Bereich der Rohre konnte ich wegen den Rohrkrümmungen keine einheitliche Struktur erzeugen. Was hat diese y+ zu bedeuten?
Bei mir liegt es an der Außen-Wandnähe zwischen 4-20 und Innen 1000-4500? Wie bekomme ich es in den Grenzen? Bin ziemlich neu, bitte um Hilfe. Es ist sehr dringend!!!!

Gruss

Abhay

[Diese Nachricht wurde von abhay am 12. Mrz. 2006 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von abhay am 13. Mrz. 2006 editiert.]

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Hallo chriskin

Leider bekomme ich den Wert y+ nicht zwischen 1-5 an der Rohr-Innenfläche. Bekommt man es überhaupt bei einer Re-Zahl von 77000
und bei einem Rohrdurchmesser 28 mm hin? Oder gibt es eine andere Methode?

Gruss

Abhay

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Hallo Abhay
Diese y+-Werte lassen sich durch Prismen/- Hexlayer im wandnahen Bereich erzielen. Welches Turbulenzmodell und welche Wandfunkion geeignet ist, hängt von der Strömungskonfiguration ab. Wenn es Ablösegebiete vorliegen oder die Strömung senkrecht auf eine Wand trifft, liefern Standard k-eps mit Standardwandfkt meist ein schlechtes Ergebnis (Gitterabhängigkeit, generell schlecht). Etwas günstiger könnte dann sst oder realizable k-eps oder u.U. auflsöen der viskosen Unterschicht wie von Chriskin angedeutet (y+->1). Wenn ich mir allerdings Dein Bild Rohrgitter anschaue, habe ich Probleme mir vorzustellen, dass bei 6 Zellen über den Querschnitt (ist das so ?) überhaupt qualitativ ein vernünftiger Wärmestrom (und Strömung) berechnet werden kann, da die Gradienten (Wärmestrom und Schubspannung) praktisch nicht aufgelöst werden. Ich würde daher zuerst am das Gitter deutlich verfeinern.

Gruss

Ulrich

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Dr.-Ing. Ulrich Heck
ulrich_heck@dhcae.de
http://www.dhcae.de

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