Računski model stenskega in volumetričnega uparjanja v toplotni ceviŠtrucl, Jure (Avtor) Zadravec, Matej (Mentor) Marn, Jure (Komentor) toplotna cevdvofazni zaprti termosifonuparjanje in kondenzacijakonjugiran prenos toplote (CHT)stensko vrenjeDoktorska disertacija obravnava razvoj in validacijo novega kombiniranega modela vrenja (CBM), namenjenega numeričnemu izračunu stenskega in volumetričnega uparjanja in kondenzacije v toplotnih ceveh brez kapilarne strukture oziroma dvofaznih zaprtih termosifonih (TPCT). CBM v enoten okvir poveže razširjeni RPI-model stenskega vrenja z drsečimi mehurčki, volumetrični model uparjanja in kondenzacije po Leeju ter poenostavljen model filmske kondenzacije na osnovi Nusseltove teorije laminarnega filma. Model je v celoti implementiran v okviru metode Euler–Euler in konjugiranega prenosa toplote (CHT) v programskem okolju AVL FIRE™ M, z možnostjo uporabe tudi v kombinaciji z metodo VOF za natančnejšo lokalno analizo dvofaznega toka. Za dokaz koncepta je CBM najprej validiran na preizkusnem kanalu z nadtlačno vodo/glikolom, kjer poteka podhlajeno stensko vrenje. Izvedena je bila obsežna študija vpliva mreže in časovnega koraka ter simulacij pri različnih hitrostih toka, tlakih in toplotnih tokovih, skupaj več kot 96 simulacij. Napovedane temperature stene in nastajanje pare se z eksperimentalnimi podatki ujemajo znotraj približno 5 %, CBM pa v vseh pogojih bolje zajame vpliv prisilne konvekcije kot klasični RPI-model. V drugi fazi je model uporabljen za numerično analizo TPCT z vodo pri različnih toplotnih obremenitvah (100–376 W) in razmerjih polnitve (0,5 in 1,0). Simulacije uspešno opišejo zagon termosifona, nastanek in transport parnih žepov ter tvorbo stenskega kondenzatnega filma v kondenzatorju. V primerjavi z eksperimentom in predhodnimi VOF–Lee-jevimi simulacijami se povprečna absolutna odstotna napaka temperature zmanjša na približno 1,55 %, ob bistveno nižjem računskem strošku (simulacija 60 s obratovanja v nekaj dneh namesto tednov). CBM tako predstavlja energijsko skladen in računsko učinkovit pristop za inženirsko toplotno analizo toplotnih cevi in termosifonov.[J. Štrucl]20262025-11-21 14:23:19Doktorsko delo/naloga96016sl