Komponenta pro dvou médiový výměník tepla vyrobená technologií PBF-LB

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F26316919%3A_____%2F25%3AN0000045" target="_blank" >RIV/26316919:_____/25:N0000045 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Komponenta pro dvou médiový výměník tepla vyrobená technologií PBF-LB

Popis výsledku v původním jazyce

VaV činnosti se zabývaly návrhem, výrobou a hodnocením dvoumédiového výměníku tepla vyrobeného technologií Laser Powder Bed Fusion (PBF-LB). Hlavním cílem bylo popsat chování gyroidní struktury z hlediska proudění a přestupu tepla a ověřit její potenciál pro aplikace v kompaktních výměnících tepla. Vývoj byl rozdělen do několika kroků, kdy byla nejprve analyzována jednoobjemová gyroidní struktura integrovaná do přímého kanálu. Na základě experimentálního měření ohřevu proudícího vzduchu při různých příkonech a rychlostech proudění byl validován numerický CFD model. Tento model byl následně využit k návrhu kompletního dvoumédiového výměníku, jehož funkčnost byla ověřena numerickými simulacemi. Výsledky potvrzují vhodnost gyroidních struktur pro efektivní přenos tepla a demonstrují přínos aditivní výroby pro realizaci geometricky složitých výměníkových komponent.

Název v anglickém jazyce

Component for two-media heat exchanger manufactured using PBF-LB technology

Popis výsledku anglicky

R&D activities were concerned with the design, production and evaluation of a two-media heat exchanger manufactured using Laser Powder Bed Fusion (PBF-LB) technology. The main objective was to describe the behavior of the gyroid structure in terms of flow and heat transfer and to verify its potential for applications in compact heat exchangers. The development was divided into several steps, where a single-volume gyroid structure integrated into a straight channel was first analyzed. Based on experimental measurements of the heating of flowing air at various power inputs and flow velocities, a numerical CFD model was validated. This model was subsequently used to design a complete two-media exchanger, the functionality of which was verified by numerical simulations. The results confirm the suitability of gyroid structures for efficient heat transfer and demonstrate the benefits of additive manufacturing for the realization of geometrically complex exchanger components.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20501 - Materials engineering

Projekt

—

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

VGF2500013

Číselná identifikace

—

Technické parametry

Vyvíjená komponenta představuje dvoumédiový výměník tepla s integrovanou gyroidní strukturou, optimalizovanou pro zvýšení intenzity přestupu tepla při zachování přijatelné tlakové ztráty. Základním konstrukčním prvkem je gyroidní mřížková struktura s velikostí elementární buňky 10 × 10 × 10 mm a tloušťkou stěny 3 mm. Výměník byl vyroben z nerezové oceli 316L technologií PBF-LB na zařízení Aconity TWO, což umožnilo realizaci uzavřených vnitřních dutin a komplexní prostorové geometrie, které nejsou dosažitelné konvenčními výrobními postupy. Konstrukce je navržena pro proudění dvou médií oddělených tenkými stěnami gyroidní struktury, čímž dochází ke zvětšení aktivní teplosměnné plochy a intenzivnímu mísení proudění.

Ekonomické parametry

Z ekonomického hlediska je hodnocen především potenciál aditivní výroby pro výrobu kompaktních a vysoce výkonných výměníků tepla s přidanou hodnotou. Technologie PBF-LB umožňuje integraci funkčních prvků (výměníková struktura, rozvod médií) do jednoho dílu, čímž dochází ke snížení počtu součástí, montážních operací a rizika netěsností. Vyšší výrobní náklady na jeden kus, dané cenou materiálu, provozem zařízení a časem tisku, jsou částečně kompenzovány výrazně vyšší účinností přenosu tepla, úsporou prostoru a možností cílené optimalizace konstrukce pro konkrétní aplikaci. Ekonomický přínos se projevuje zejména v aplikacích s vysokými nároky na kompaktnost, hmotnost nebo účinnost, případně v malosériové výrobě a vývoji speciálních výměníků.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

26316919

Název vlastníka

COMTES FHT a.s.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—