| dc.description.abstract | Varmeovergangseksperimentet ble gjennomført i en spesialisert rigg, hvor oppvarmet luft ble brukt som en erstatning for eksosgass. Både varmeovergang og trykkfall ble undersøkt for elliptiske rør med rektangulære finner, arrangert i forskjøvne rekker. Reynoldstallet ble beregnet ut fra det minste strømningsarealet og rørenes hydrauliske diameter, og varierte mellom 5 500 og 38 600. Gjennom en datareduksjonsprosedyre ble korrelasjoner for både trykkfall og varmeovergang funnet i form av henholdsvis Euler-Reynolds og Nusselt-Reynolds korrelasjoner.
Euler-Reynolds korrelasjonene var Eu = 13,910Re^-0,28 for den største blendeskiven, og Eu = 19,129Re^-0,31 for den minste blendeskiven. Disse korrelasjonene stemmer godt overens med tidligere publisert forskning, hvor Euler-Reynolds ligningene var innenfor spekteret av tidligere resultater. Nusselt-Reynolds korrelasjonene var Nu = 0,576Re^0,44 for den største blendeskiven, og Nu = 0,576Re^0,36 for den minste blendeskiven. Disse avviker fra tidligere resultater. Dette avviket ble antatt å være et resultat av begroing på innsiden av rørene, og denne begroingsfaktoren ble forsøkt tallfestet. Det viste seg at ved å legge til en begroingsfaktor på 0,0004-0,0007 m^2K/W så samsvarte resultatene med tidligere arbeid.
For å undersøke risikoen for ødeleggende rørvibrasjoner i kompakte varmevekslere, ble et Fortran 90 program laget. Programmet returnerer de naturlige svingefrekvensene og modusformene til et finnet rør med mellomliggende støtter. I tillegg blir risikoen for virvelindusert vibrasjon, fluidelastisk ustabilitet, turbulensindusert eksitasjon og akustisk resonans vurdert, basert på inngangsverdier som brukeren selv velger. For å teste programmet ble det kjørt med samme inngangsverdier som to tidligere eksempler fra litteraturen, og gjenskapte resultatene fra eksemplene godt. | |
| dc.description.abstract | The heat transfer experiment was performed in a specialized rig, with hot air as a substitute for exhaust gas. Both heat transfer and pressure drop were investigated for a staggered tube array consisting of elliptical tubes with rectangular fins. The Reynolds number was based on the minimum flow area and the hydraulic diameter of the tubes, and was varied from 5 500 to 38 600. Through a data reduction procedure, correlations for both heat transfer and pressure drop were found in the form of Euler-Reynolds and Nusselt-Reynolds equations, respectively.
The Euler-Reynolds equations were Eu = 13.910Re^-0.28 for the large orifice and Eu = 19.129Re^-0.31 for the small orifice. These show a good agreement with published correlations, and the exponents are well within the range of previous work. The Nusselt-Reynolds equations were Nu = 0.576Re^0.44 for the large orifice and Nu = 0.576Re^0.36 for the small orifice. The Nusselt-Reynolds correlations show some deviation compared to previous work. This deviation was thought to be the result of fouling inside the tubes, and an attempt to quantify the fouling factor was made. Accounting for this fouling factor showed that a fouling factor of 0.0004 - 0.0007 m^2K/W would correlate the results nicely with previous work.
To investigate the risk of excessive tube vibration in compact heat exchanger units, a Fortran 90 program was created. The program returns the the natural frequencies and corresponding mode shapes of a finned tube with intermediate supports. In addition to this, it assesses the risk of vortex induced vibration, fluid-elastic instability, turbulent buffetting and acoustic resonance, based on input chosen by the user. To test the program, it was run with the same input as two previously worked examples from the literature, and managed to replicate the results well. | |
