Modelling and Simulation of Heat Exchanger with Strong Dependence of Oil Viscosity on Temperature

2023

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/fluids8030095
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

The heating of oil and oil products is widely used to reduce energy losses during transportation. An approach is developed to determine the effective length of the heat exchanger and the temperature of the cold coolant (oil) at its outlet in the case of a strong dependence of oil viscosity on temperature. Oil from the Uzen field (Kazakhstan) is considered as a heated coolant, and water is considered as a heating component. The method of the log–mean temperature difference, modified for the case of variable viscosity, and the methods of computational fluid dynamics (CFD) are used for calculations. The results of the numerical calculations are compared with the data obtained on the basis of a theoretical approach at a constant viscosity. When using a theoretical approach with a constant or variable viscosity, the heat transfer coefficients to cold and hot coolants are found using criterion dependencies. The Reynolds-averaged Navier–Stokes (RANS) and a turbulence model that takes into account the laminar–turbulent transition are applied. In the case of variable oil viscosity, a transition from the laminar flow regime to the turbulent one is manifested, which has a significant effect on the effective length of the heat exchanger. The obtained results of the CFD calculations are of interest for the design of heat exchangers of a new type, for example, helicoid ones.