CFD‐Untersuchung der Fluiddynamik und des Wärmeübergangs bei einphasiger Strömung im welligen Spalt zwischen ThermoblechenCFD Study of Fluid Dynamics and Heat Transfer for Single‐Phase Flow in the Wavy Channel Between Pillow Plates: Fid-Bau Portal

CFD‐Untersuchung der Fluiddynamik und des Wärmeübergangs bei einphasiger Strömung im welligen Spalt zwischen ThermoblechenCFD Study of Fluid Dynamics and Heat Transfer for Single‐Phase Flow in the Wavy Channel Between Pillow Plates

Piper, Mark / Tran, Julian M. / Kenig, Eugeny Y.

Abstract

Thermoblech‐Wärmeübertrager (TBWÜ) stellen eine vielversprechende Alternative zu konventionellen Wärmeübertragern dar, insb. in Kondensation und Verdampfung. Allerdings sind bislang keine fundierten Dimensionierungsgrundlagen für TBWÜ in der Literatur verfügbar. Hier wird die einphasige vollständig ausgebildete turbulente Strömung im Spalt zwischen zwei Thermoblechen mittels computational fluid dynamics (CFD) untersucht. Außerdem wird erläutert, wie die Korrelation für die turbulente Strömung in glatten Rohren für die Auslegung des Thermoblechkanals verwendet werden kann, und gezeigt, wie eine Steigerung der thermohydraulischen Leistung ermöglicht wird.

Pillow‐plate heat exchangers (PPHE) represent a promising alternative to conventional shell‐and‐tube and plate heat exchangers, especially in condensation and evaporation. However, no reliable design methods for PPHE can be found in the open literature. Here, the fully developed turbulent flow in the wavy channel between two adjacent pillow plates is investigated by means of computational fluid dynamics (CFD). Furthermore, it is shown how the correlation for the turbulent flow in smooth pipes can be used for the design of the pillow‐plate channel. A way to improve the thermohydraulic performance is suggested.