Plate-fin heat exchangers are widely used in refrigeration technique. They are popular because of their compactness and excellent heat transfer performance. Here we present a numerical model for the development, research and optimization of a plate-fin heat exchanger for a rotary-vane gas refrigeration machine. The method of analysis by graphic
method of plate - fin heat exchanger is proposed. The model describes the effects of secondary parameters such as axial thermal conductivity through a metal matrix of the heat exchanger. The influence of geometric parameters and heat transfer coefficient is studied. Graphs of dependences of length, efficiency of a fin and pressure drop in a heat exchanger on the thickness of the fin and the number of fins per meter are obtained. To analyze the results of numerical simulation, the heat exchanger was designed in the Aspen HYSYS program. The simulation results show that the total deviation
from the proposed numerical model is not more than 15%.
Keywords: Rotary-vane gas refrigerating machine; Plate-fin heat exchanger; Numerical model; Helium
Пластинчато-ребристі теплообмінники широко використовуються в холодильній техніці. Вони популярні завдяки їх компактності та чудовій теплопередачі. У статті представлено чисельну модель для розробки, дослідження і оптимізації пластинчато-ребристого теплообмінника для роторно-лопатевій газової холодильної машини. Запропоновано методику аналізу графічним методом пластинчато – ребристого теплообмінника. Модель описує ефекти вторинних параметрів, таких як аксіальна теплопровідність через металеву матрицю
теплообмінника. Вивчено вплив геометричних параметрів та коефіцієнта теплопередачі. Отримано графіки залежностей довжини, ефективності ребра та падіння тиску в теплообміннику від товщини ребра та кількості ребер на метр. Для аналізу результатів чисельного моделювання теплообмінник був спроектований в програмі Aspen HYSYS. Результати моделювання показують, що загальне відхилення від запропонованої чисельної моделі становить не більше ніж 15%.
Ключові слова: Роторно-лопатева газова холодильна машина; пластинчато-ребристий теплообмінник; Чисельна модель; Гелій
________________________________
