Comparison of the analytical solutionof efficieтcy regenerative rotating heatexchangethe device with resultsof numericalcalculations



Cite item

Full Text

Abstract

The article is devoted to the thermal-hydraulic calculation of the rotating heat exchanger of a gas turbine engine. More specifically, the purpose of this work is to determine the error of the known analytical calculation of the efficiency of the regenerative heat exchanger in comparison with numerical calculation. Analytical and numerical calculations of the rotating heat exchanger are performed. The main problem of creating a methodology for the analytical solution of processes occurring in rotating heat exchangers is that it is necessary to solve the problem of non-stationary heat transfer from the hot coolant to the coolant through the regenerator packing. The solution of any non-stationary process of heat transfer requires knowledge of the boundary and initial conditions of the process. As initial conditions, it is necessary to use the dependence of the regenerator packing temperature field on the steady state of its operation. Such a relationship can only be obtained after the calculation is completed. In this case, the solution of the heat transfer problem in a rotating heat exchanger is possible using two methodological approaches. The first possibility is a solution by successive approximations. In addition to the fact that such a technique is very time-consuming, it allows us to obtain only a numerical solution of the problem, the possibilities of analysis are limited. The second possibility is the use of one or several assumptions. Such an analytical solution was obtained by Stepanov G.Yu. It is clear that the use of assumptions in analytical analysis or in analytical calculations requires an assessment of the accuracy of the methodology. An estimate of the accuracy of the analytical solution to the efficiency of a rotating heat exchanger is given in the proposed work. It is shown that the error of the analytical solution of the regenerator efficiency in the zone of high regeneration degree values is insignificant in comparison with numerical calculations. Analytical solutions proposed by Stepanov G.Yu., are accessible and effective in the process of creating regenerators. Of particular importance are analytical calculations of the efficiency of regenerators when recording solutions in the form required by the similarity theory. An increase in the error in the analytical calculation of the efficiency of the regenerator is noted with a decrease in the ratio of the water equivalents of the heat-transfer packing of the rotating heat exchanger and coolants (gas and air). Marked increase of error of the analytical calculation of the effectiveness of the Regener-Torah in the decrease of water equivalent heat transfer gaskets. no-return heat exchanger and coolants (gas and air).

About the authors

F. E Kalnitsky

Moscow Polytechnic University

Ph.D.

A. V Kostyukov

Moscow Polytechnic University

Email: kostukov123@yandex.ru
Ph.D.

References

  1. Мигай В.К., Назаренко В.С., Новожилов И.Ф., Добряков Т.С. Регенеративные вращающиеся воздухоподогреватели. Л.: «Энергия», 1971. 168 с.
  2. Кэйс В.М., Лондон А.Л. Компактные теплообменники. М.: «Энергия», 1967. 224 с.
  3. Костюков В.М. Автомобильные газотурбинные двигатели Горьковского автозавода: дисс.. к.т.н, Горький, 1971. 82 с.
  4. Степанов Г.Ю. Основы теории лопаточных машин, комбинированных и газотурбинных двигателей. М: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1958. 351 с.
  5. Плотников Д.А. Разработка и исследование дисковых секционных регенераторов автотракторных ГТД: дисс. … к.т.н., 1981.
  6. Кустарев Ю.С. Теплогидравлический расчет роторного теплообменника с коническими теплопередающими элементами. Методические указания по дипломному проектированию. МГТУ «МАМИ», 1998.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2018 Kalnitsky F.E., Kostyukov A.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».