Quantification of the thermohydraulic characteristics of the flexible element using experimental data

Diplomová práce se zabývá stanovením tepelně-hydraulických vlastností vlnovcového flexibilního prvku vyjádřených součinitelem tření a součinitelem přestupu tepla. Flexibilní prvek představuje snadno tvarovatelnou, nerezovou, ocelovou trubku, využívanou v běžných instalatérských aplikacích na stavbu potrubních rozvodů jako alternativu k běžnějším měděným či plastovým potrubím. Další možnou aplikací, danou jeho specifickými vlastnostmi, je jeho použití jako výměníku tepla nekonvenčních tvarů. Konkrétním řešeným případem je produkt společnosti flexira s.r.o. prodávaný pod obchodní značkou xConnect System. Tepelné charakteristiky jsou stanoveny a základě výstupu z experimentu, který napodobuje jedno z použití v Laboratoři energeticky náročných procesů (LENP) ve výzkumném centru NETME Centre. Jedná se o ohřev média šroubovicovým topným hadem v konfiguraci voda-voda. V práci jsou popsány typické vlastnosti a aplikace flexibilního prvku a návrh samotného experimentu. Obdržená data jsou pak analyzována ve snaze získat fyzikálně zdůvodnitelnou funkční závislost ke stanovení součinitele přestupu tepla.The diploma thesis aims to establish thermo-hydraulic properties of a flexible tube described by its Darcy friction factor and film heat transfer coefficient respectively. A flexible tube (corrugated stainless steel tube) is an easily shapeable stainless steel component used to build various piping connections, in a place of more common copper or plastic made tubes. It can also be used to build heat exchangers thanks to its signature properties. The investigated product is the one developed and manufactured by the Czech company Flexira s.r.o. and sold under the brand name xConnect System. Its thermo-hydraulic properties are established by an experiment, which is based on real utilizations by Laboratory of Energy Intensive Processes in NETME (New Technologies for Mechanical Engineering) Centre at Brno University of Technology. The investigated case is a coil-shaped element serving a purpose of a water-to-water heat exchanger. The text contains a literature survey of the chosen flexible tube and a description of a draft and development of the specific experimental test based off the established theory. The obtained results are then analysed, for the purpose of establishing a functional dependence, which can then be used to calculate a film heat transfer coefficient.