Сравнительное моделирование и тестирование адекватности расчетов рекуператора в пакетах инженерного моделирования

Abstract

In the issue, a comparative modeling of the heat exchange process in a sectional recuperator of the "pipe-in-pipe" type was carried out in parallel in three packages of engineering modeling: ANSYS CFX, ANSYS Fluent and SolidWorks Flow Simulation. To construct the process in different packages, one geometric model of the heat exchanger consisting of four domains was used, and the same boundary conditions and initial parameters of the heat carriers were set. Simulation of the process was carried out with the specification of the criteria and options that are the most similar in the three packages presented. To verify the adequacy of the results obtained by modeling, engineering calculations were carried out, according to the methods used by the design and research organizations. In the course of comparison of the data obtained during the modeling of the heat exchange process, the discrepancy between the calculations in the specified software packages and the engineering calculation data was determined.

В работе проведено сравнительное моделирование процесса теплообмена в секционном рекуператоре типа «труба в трубе» параллельно в трех пакетах инженерного моделирования: ANSYS CFX, ANSYS Fluent и SolidWorks Flow Simulation. Для построения процесса в различных пакетах использовалась одна геометрическая модель теплообменника, состоящая из четырех доменов, и задавались одинаковые краевые условия и начальные параметры теплоносителей. Моделирование процесса проводилось с заданием критериев и опций, максимально схожих в представленных трех пакетах. Для проверки адекватности полученных посредством моделирования результатов проведен инженерный расчет, согласно методикам, используемым проектными и исследовательскими организациями. В ходе сравнения данных, полученных при моделировании процесса теплообмена, определялось расхождение расчетов в указанных программных пакетах с данными инженерного расчета.