Numerical analysis of transient conjugate heat transfer in rotary regenerators

Abstract

In this study, the thermal analysis of parallel and counter-flow regenerators are investigated. Regenerator differential equations are written by using the first law of thermodynamics. In the regenerator differential equations, conductive heat transfer in flow direction is taken into consideration. Two differential equations are used for calculation of fluid and wall temperature from finite difference methods in the regenerator. This effectiveness of regenerator is computed from the temperature distributions. As an outcome, the proportional increase in Ntu and the Cr* results in increasing of the regenerators' effectiveness.

Özet

Bu çalışmada, paralel ve karşıt akışlı rejeneratörlerin ısıl analizi incelenmiştir. Rejeneratör diferansiyel denklemleri Termodinamiğin Birinci kanunu kullanılarak ve akış yönündeki ısı iletimi dikkate alınarak çıkarılmıştır. Rejeneratördeki akışkan ve duvar sıcaklıklarını hesaplamaya yarayan diferansiyel denklemler sonlu farklar yöntemiyle çözülerek rejeneratördeki sıcaklık dağılımları bulunmuştur. Bu sıcaklık dağılımlarından da rejeneratör etkinlik değerleri hesaplanmıştır. Sonuç olarak transfer birimi sayısı Ntu ve ısıl kapasite oranı Cr* değerlerinin orantılı bir şekilde artırılması rejeneratör etkinliğini arttırmaktadır.