Моделювання процесу охолодження при критичних умовах за рахунок випаровування рідини

2011;
: cc. 18 - 26
Authors: 

Д. Федасюк, Т. Муха

Національний університет «Львівська політехніка», кафедра програмного забезпечення

Побудовано модель процесу теплообміну в плоскій пластині, з поверхні якої на початковій стадії відведення тепла відбувається лише за рахунок конвекції. В момент, коли температура пластини стає критичною, на поверхню пластини подається рідина, за рахунок випаровування якої відбувається охолодження. Отримано числовий розв’язок модельної задачі. Проаналізовано динаміку тепловідведення та зміну температурного поля пластини.

The model of the heat exchange process in a flat plate, which surface during fist stage dissipates heat only due to convection, has been built. When temperature becomes critical, the liquid is supplied on the surface of the plate, which evaporating cools the plate. The solution of the model problem has been found by a numerical method. The analysis of transient heat dissipation and changes of temperature fields have been made.

  1. S.W. Joo, M.S. Park, M.S.Kim. Heat Transfer of an Evaporating Liquid on a Horizontal Plate. J. of Mechanical Science and Technology, Vol. 19, No. 8, 2005, pp. 1649-1661.
  2. M. H. Shih and M. J. Hu- ang. A study of liquid evaporation on forced convection in porous media with non-Darcy effects. Acta Mechanica 154 (2002) pp. 215-231.
  3. P.-J. Lee, H.-W. Choi, S.-H. Lee. The Effect of Ambient Air Condition on Heat Transfer of Hot Steel Plate Cooled by an Impinging Water Jet. KSME International Journal, Vol. 17 No. 5, 2003. pp. 740 – 750.
  4. I. Mudawar. Assessment of High-Heat-Flux Thermal Management Schemes. IEEE Transactions on components and Packaging Technologies, Vol. 24, No. 2, 2001. pp. 122-141.
  5. Carsie A. Hall, Calvin Mackie. Semi-analytic solutions for freezing induced by evaporative cooling. International Journal of Heat and Mass Transfer 44 (2001) pp.1161-1170.
  6. D. Fedasyuk, T. Mukha. Evaluation of Evaporation Influence on the Heat Dissipatiion Process from a Flat Plate Surface// Proceedings of the 5-th International Conference on Computer Science and Information Technologies CSIT-2010, Lviv, Ukraine, 2010, pp. 111–113.
  7. Самарский А.А. Введение в численные методы. – М.: Наука, 1978. сс. 236-238.
  8. http://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx? MatGUID=672641fabc584f8e85bc873b5817c68b 
  9. Справочник химика. Т. 3, 2-е изд. – М.: Химия, 1965. – С. 914-916.
  10. http://www.envmodels.com/freetools.php?menu=pression&action=send&lang=en
  11. http://www. homedistiller.org/calc.htm 
  12. F.P. Incropera, D.P. DeWitt, T.L. Bergman, A.S. Lavine, «Fundamentals of Heat and Mass Transfer», 6th ed., John Wiley & Sons, New York. 2007. p. 8.