Nowa wkładka mieszająca do mieszalników statycznych w instalacjach budynkowych – wyniki badan CFD i doświadczaln

Abstrakt

W artykule przedstawiono nowe rozwiązanie konstrukcyjne wkładki mieszającej do mieszalników statycznych montowanych w przewodach cylindrycznych. Na podstawie przeglądu literatury i rozwiązań patentowych z zakresu mieszalników statycznych oraz wyników obliczeń CFD opracowano trzy warianty wkładek: ażurową przegrodę skręconą, pełną przegrodę skręconą oraz wkładkę kompozytową łączącą obie koncepcje. W części eksperymentalnej wykonano prototypową instalację badawczą i zmierzono spadek ciśnienia w mieszalniku z różnymi konfiguracjami wkładek, a także dla wkładki typu Kenics i dla pustej rury. Wyznaczono współczynnik oporów przepływu f oraz współczynnik spadku ciśnienia Z w funkcji liczby Reynoldsa. Wyniki wskazują, że wkładka kompozytowa o przeciwbieżnym skręceniu części pełnej i ażurowej zapewnia spadki ciśnienia porównywalne z klasyczną wkładką Kenics, przy jednoczesnym korzystnym rozkładzie pól prędkości i ciśnienia w warstwie przyściennej. Omówiono możliwości zastosowania nowej wkładki w instalacjach centralnego ogrzewania, ciepłej wody , instalacjach chłodniczych oraz układach z odnawialnymi źródłami energii.