Теоретичні дослідження доцільного діаметра ізоляції тонкої трубки
DOI:
https://doi.org/10.32347/2409-2606.2023.46.5-17Ключові слова:
критичний діаметр ізоляції, коефіцієнт теплопередачі, число Нуссельта, енергоефективність, доцільний діаметр теплоізоляціїАнотація
Застосування децентралізованих систем вентиляції з утилізацією теплоти витяжного повітря є енергоефективним рішенням формування і підтримання комфортних параметрів мікроклімату у приміщеннях квартир та індивідуальних житлових будинків. Такі припливно-витяжні системи не потребують додаткового простору для розташування мережі повітроводів та суттєвого втручання в інтер’єр приміщень, що обслуговуються. Одним із таких пристроїв є регенеративна установка Вентс ТвінФреш, що монтується у конструкції зовнішньої стіни. Завданням дослідження є підвищення ефективності її роботи. Проводяться дослідження процесів теплообміну у тонких каналах регенератора теплоти припливно-витяжної установки. Досліджуються канали з різними теплофізичними властивостями. Експериментальна невизначеність зменшується з кращою тепловою ізоляцією експериментального стенду. Це підтверджується зменшенням перегріву та зниженням коефіцієнту тепловіддачі зовнішньої поверхні теплової ізоляції при збільшенні її товщини. Подолання критичного діаметра утеплювача дослідної установки дозволяє мінімізувати похибку вимірювань, що враховує вплив процесів теплообміну зовнішньої поверхні ізоляції з навколишнім середовищем. Необхідно визначати не критичний, а доцільний діаметр ізоляції. При використанні доцільної товщини теплової ізоляції, температури на внутрішній та зовнішній поверхнях труби мають практично однакове значення. Це дає змогу з однаковою точністю знімати покази значень температур тонких трубок ззовні, а не зсередини. Відповідно, спрощується конструкція дослідних стендів експериментальних досліджень. Сфера застосування доцільного діаметра теплової ізоляції не обмежується лише дослідженнями теплообіну. Це поняття можна використовувати у будь-яких ситемах, обладнанні та техніці, які потребують використання ізоляційних матеріалів.
Посилання
Zhytlovi budynky. Osnovni polozhennia. DBN V.2.2-15:2019, Ukrarkhbudinform, 2019. (In Ukrainian)
Predun, K., Voinalovich, V., & Guliyev, J. “Enhancement of energy efficiency and biosphore compatibility of buildings and structures in Ukraine.” Urban Development and Spatial Planning, vol. 84, 2023, pp. 263–275. https://doi.org/10.32347/2076-815x.2023.84.263-275
Korbut, V., Tkachenko, T., Mileikovskyi, V., Vakhula, V., Konovaliuk, V. “Analytical studies of the functioning of ventilation with local cooling in public buildings”. Ventilation, Illumination and Heat Gas Supply, vol. 45, Nov. 2023, pp. 5–20. (In Ukrainian) https://doi.org/10.32347/2409-2606.2023.45.5-20
Komelina O. “Suchasni problemy zabezpechennia enerhoefektyvnosti zhytlovoho budivnytstva v Ukraini” Problemy ekonomiky, vol. 3, 2014, pp. 108-114.
Lapa M., Dvoiehlazova M., Pechonkin I., Lapa Yu. “Zabezpechennia enerhoefektyvnosti budivel.” Technical Sciences and Technology, no. 1(7), Sept. 2021, pp. 225-33. (In Ukrainian) http://tst.stu.cn.ua/article/view/105260
Kovalchuk A., Lystopadska T. “Efficiency type regenerative air handling units.” Energy saving. Power engineering. Energy audit., vol. 4, 2015, pp. 7-14. (In Ukrainian) http://eee.khpi.edu.ua/article/view/43622
“Seriia Vents TvinFresh Stail” Vents. https://vents.ua/series/twinfresh-style/. Accessed 19 November 2023
Mileikovskyi V., Vakulenko D. “Simulation of the efficiency of improved regenerative decentralised ventilators Vents TwinFresh.” Construction of Optimized Energy Potential (CoOEP), vol. 9, no 1, 2020, pp. 61-67, https://doi.org/10.17512/bozpe.2020.1.07
Vakulenko, D., Mileikovskyi V. “Simulation the Effectiveness of Heat Recovery of the Regenerative Ventilator Using Different Approaches.” Ventilation, Illumination and Heat Gas Supply, vol. 41, Apr. 2022, pp. 32-38. (In Ukrainian) https://doi.org/10.32347/2409-2606.2022.41.32-38
Vakulenko D., Mileikovskyi V., Tkachenko T., Ujma A., Konovaliuk V. “Analysis of critical radius of insulation for horizontal pipes.” Contents of Proceedings of 22nd International Scientific Conference Engineering for Rural Development, May 24-26, 2023, pp. 902-907, https://doi.org/10.22616/ERDev.2023.22.TF178
Dymo, Borys Vasylovych, and Vitalii Ivanovych Pylypchak. “Efektyvnist teplovoi izoliatsii truboprovodiv system teplopostachannia.” Naukovi pratsi. Seriia: Tekhnohenna bezpeka, vol. 137, 2010, pp. 16-18 (In Ukrainian)
Ishihara T, Qian G-W, Qi Y-H. “Numerical study of turbulent flow fields in urban areas using modified k ε model and large eddy simulation.” J Wind Eng Ind Aerod vol. 206, 2020, no 104333. doi:10.1016/j.jweia.2020.104333
Aydogdu M. “Analysis of the effect of rigid vegetation patches on the hydraulics of an open channel flow with Realizable k-ε and Reynolds stress turbulence models”. Flow Measurement and Instrumentation, vol. 94, 2023, no 102477. https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2023.102477
Liu Y., Hinrichsen O. “Study on CFD–PBM turbulence closures based on k–ε and Reynolds stress models for heterogeneous bubble column flows.” Comput. Fluids, vol. 105, 2014, pp. 91–100. https://doi.org/10.1016/j.compfluid.2014.09.023
Mileikovskyi V. O. Enerhoefektyvne formuvannia mikroklimatu na osnovi rozroblenoi teorii makrostruktury turbulentnykh techii. Diss. Kyiv National University of Construction and Architecture, 2020. (In Ukrainian)
Hargreaves D, Wright NG. “On the use of the k–ε model in commercial CFD software to model the neutral atmospheric boundary layer.” J Wind Eng Ind Aerodyn, vol. 95, no 5, May 2007, pp. 355–369. https://doi.org/10.1016/j.jweia.2006.08.002
Wang M., Jagad P., Hirani A. N., Samtaney R. “Discrete exterior calculus discretization of two-phase incompressible Navier-Stokes equations with a conservative phase field method.” Journal of Computational Physics, vol. 488, 2023, no 112245. https://doi.org/10.1016/j.jcp.2023.112245
Cabezón D., Sanz J., Van Beeck J. “Sensitivity analysis on turbulence models for the ABL in complex terrain.”, Proceedings of the European Wind Energy Conference EWEC 2007, Milan (Italy), 7-10 May 2007
Abdi, D.S., Bitsuamlak, G.T., “Wind flow simulations on idealized and real complex terrain using various turbulence models.” Adv. Eng. Softw., vol. 75, 2014, pp. 30–41. https://doi.org/10.1016/j.advengsoft.2014.05.002
Edeling W. N., Cinnella P., Dwight R. P., Bijl H. “Bayesian estimates of parameter variability in the k-ε turbulence model.” J. Comput. Phys., vol. 258, 2014, pp. 73–94. https://doi.org/10.1016/j.jcp.2013.10.027
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Дар'я Вакуленко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
