Документ описывает разработку компьютерной модели для исследования работы пластинчатого теплообменника с использованием пакета ANSYS. Основной акцент сделан на компьютерном моделировании теплообменных процессов и сопоставлении расчетных значений с экспериментальными данными. Также упоминается создание учебно-методического пособия для лабораторного практикума студентов.

1. Разработка компьютерной модели
в пакете ANSYS для исследования работы
пластинчатого теплообменника
и проведения лабораторных работ
Студент Мт-420501:
Черемискина Надежда Александровна
Руководитель:
Лавров Владислав Васильевич
V Всероссийская научно-практическая конференция
студентов, аспирантов и молодых учёных
«Теплотехника и информатика в образовании, науке и
производстве» (ТИМ’2016) с международным участием
Россия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.

2.  Компьютерное моделирование теплообменных
процессов при движении жидкости в пластинчатом
теплообменном аппарате и сопоставление полученных
расчетных значений с результатами экспериментальных
лабораторных исследований.
 Создание учебно-методического пособия к
лабораторному практикуму для студентов.
Цели работы
V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных
«Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участием
Россия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.
(©) Черемискина Н.А., 2016
2 / 15

3. Объект исследования
V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных
«Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участием
Россия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.
(©) Черемискина Н.А., 2016
3

4. Схема экспериментальной установки
1 – сливной кран горячего теплоносителя, 2 – циркуляционный насос подачи горячего
теплоносителя, 3 – водонагреватель, 4 – счетчик расхода, 5 – датчик температуры Т1, 6 –
пластинчатый теплообменник, 7 – датчик температуры горячего теплоносителя, 7 – датчик
температуры Т3, 8 – насос подачи холодного теплоносителя противотоком, 9 – насос подачи
холодного теплоносителя прямотоком, 10 – резервуар холодного теплоносителя, 11,12 –
датчики температуры Т2, Т4.
V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных
«Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участием
Россия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.
(©) Черемискина Н.А., 2016
4

5. Рабочая среда ANSYS Workbench
V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных
«Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участием
Россия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.
(©) Черемискина Н.А., 2016
5

6. Этапы инженерного анализа
в ANSYS-Fluent
1
2
3
4
V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных
«Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участием
Россия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.
(©) Черемискина Н.А., 2016
6

7. Геометрическая модель
пластинчатого теплообменного аппарата
V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных
«Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участием
Россия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.
(©) Черемискина Н.А., 2016
7

8. Создание расчетной сетки в модели
V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных
«Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участием
Россия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.
(©) Черемискина Н.А., 2016
8

9. Ввод граничных условий
V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных
«Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участием
Россия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.
(©) Черемискина Н.А., 2016
9

10.  Температура окружающей среды – 27°С,
 Температура горячего теплоносителя на входе
в пластинчатый теплообменник – 36,8°С,
 Температура холодного теплоносителя на входе – 34,8°С,
 Атмосферное давление – 101 325 Па,
 Расход воды из насоса на входной границе – 0,7 л/мин или
0,00001167 м3/с,
 Коэффициент теплоотдачи – 587 Вт/м3·ºС.
Начальные условия
V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных
«Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участием
Россия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.
(©) Черемискина Н.А., 2016
10

11. Окно ввода граничных и начальных условий
в пакете ANSYS
V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных
«Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участием
Россия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.
(©) Черемискина Н.А., 2016
11

12. Этап контроля сходимости решения задачи
Относительная
величина
невязки
Итерации
хода
вычислений
V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных
«Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участием
Россия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.
(©) Черемискина Н.А., 2016
12

13. Результаты распределения температуры
в модели теплообменного аппарата
V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных
«Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участием
Россия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.
(©) Черемискина Н.А., 2016
13

14.  Компьютерное моделирование теплообменных
процессов при движении жидкости в пластинчатом
теплообменном аппарате и сопоставление полученных
расчетных значений с результатами экспериментальных
лабораторных исследований
 Создание учебно-методического пособия к
лабораторному практикуму для студентов
Заключение
V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных
«Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участием
Россия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.
(©) Черемискина Н.А., 2016
14 / 15

15. Спасибо за внимание!
V Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных
«Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (ТИМ’2016) с международным участием
Россия, г. Екатеринбург, УрФУ, 12-13 мая 2016 г.
(©) Черемискина Н.А., 2016
15 / 15