Experimental studies on the effect of the enhancemet of the heating surface on the heat transfer coefficient for boiling in closed volume

• Autorzy: Grabowski M. , Błachnio E.

Identyfikatory

DOI

10.30464/jmee.2018.2.2.121

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article presents the results of experimental research on the effect of enhancing the heating surface on the heat transfer coefficient for boiling in a closed volume of ethyl alcohol and isopropyl alcohol. The aim of the research was determination of the impact of heat surfaces enhancements by applying circular cavities on heat transfer coefficient and on vapor structures formation during boiling. The study involved three brass samples with diameters equal to 50 mm, with different enhancements of the heating surface by drilled blind cavities. The research includes investigation of sample without cavities, sample with 133 circular cavities of diameter of 2 mm and sample with 61 circular cavities of diameter of 3 mm. On the basis of the research, the influence of the investigated heat exchange surface enhancement on the intensity of heat exchange was determined. The author’s own interface in the LabView environment for controlling and acquiring measurement data was developed. The boiling process was recorded with a high-speed camera, and based on the obtained video images, the recorded images were analyzed to determine the void fraction. The heat flux density, heat transfer coefficient were calculated and comparative diagrams of the obtained measurement results were made.

Słowa kluczowe

EN

boiling; boiling on enhanced surfaces; heat transfer coefficient; Intensification of heat exchange; LabView

PL

wrzenie; wrzenie na wzmocnionych powierzchniach; współczynnik przenikania ciepła; intensyfikacja wymiany ciepła; LabView

• Wydawca: Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej
• Czasopismo: Journal of Mechanical and Energy Engineering
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 2, No 2
• Strony: 121--130
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Grabowski M.

• Warsaw University of Technology, Institute of Mechanical Engineering, Plock Campus, ul. Łukasiewicza 17, 09-400 Płock, Poland

autor

Błachnio E.

• Warsaw University of Technology, Institute of Mechanical Engineering, Plock Campus, Poland

Bibliografia

• 1. Piasecka M. (2014). Wrzenie w przepływie na rozwiniętych powierzchniach minikanałów. Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce.
• 1. Poniewski M. E. (2001) Wrzenie pęcherzykowe na rozwiniętych mikropowierzchniach. Monografie, studia, rozprawy nr 23, Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce.
• 2. Wójcik T. M., Kaniowski R., Mroczek P. J. (2005). Wizualizacja wrzenia na mikropowierzchniach rozwiniętych. Pomiary Automatyka Kontrola, t. 5, s.31-35.
• 3. Cieśliński J.T. (2005). Modelowanie wrzenia pęcherzykowego. Wydawnictwo Politechnika Gdańska, Gdańsk.
• 4. Wójcik M.T. (2010). Inicjacja wrzenia I histereza wymiany ciepła na pokryciach porowatych. Rozprawy monografie 204, Wydawnictwo AGH, Kraków.
• 5. Pastuszko R. (2001). Wymiana ciepła przy wrzeniu w tunelach podpowierzchniowych. Monografie, studia, rozprawy nr M33, Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce.
• 6. Pastuszko R., Piasecka M., Nadstawna E. (2014). Badanie intensyfikacji wymiany ciepła podczas wrzenia pęcherzykowego. Logistyka 6/14, s. 7746-7754.
• 7. Ghiu C.D., Joshi Y.K. (2005). Boiling performance of single-layered enhanced structure. Journal of Heat Transfer, Vol. 127, pp. 675-683.
• 8. Ghiu C.D. (2007). Pool boiling from enhanced structures under confinement. Ph.D. dissertation. Georgia Institute of Technology.
• 9. Das A.K., Das P.K., Saha P. (2009). Performance of different structured surfaces in nucleate pool boiling. Applied Thermal Engineering, Vol. 29, pp. 3643-3653.
• 10. Das A.K., Das P.K., Saha P. (2010). Some investigations on the enhancement of boiling heat transfer from planer surface embedded with continuous open tunnels. Experimental Thermal Fluid Science, Vol. 34, pp. 1422-1431.
• 11. Heitich L.V., Passos J.C., Cardoso E.A. (2013). Nucleate boiling of water using nanostructured surfaces. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, Vol. 36, pp. 181-192.
• 12. Orzechowski T. (2003). Wymiana ciepła przy wrzeniu na żebrach z mikropowierzchnią strukturalną. Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce.
• 13. Orzechowski T., Tyburczyk, Ziętala K. (2014). Wymiana ciepła przy wrzeniu na żebrze z pokryciem metalowo-włóknistym. Zeszyty naukowe Politechniki Rzeszowskiej 290, Mechanika 86, RUTMech, t. XXXI, z. 86(2/14), s. 231-238.
• 14. Passos J. C., Possamai L.F.B., Hirata F.R. (2005). Confined and unconfined FC-72 and FC-87 boiling on a downward-facing disc. Applied Thermal Engineering, Vol. 25, pp. 2543-2554.
• 15. Stutz B., Lallemand M., Raimbault F., Passos J. (2009). Nucleate and transitions boiling in narrow horizontal spaces. Heat Mass Transfer, Vol. 45, pp. 929-935.
• 16. Misale M., Guglielmini G., Priarone (2011). Nucleate boiling and critical heat flux of HFE-7100 in horizontal narrow spaces. Experimental Thermal Fluid Science, Vol. 35, pp.772-779.
• 17. Fujita Y., Ohta H., Uchida S., Nishikawa K. (1988). Nucleate boiling heat transfer and critical heat flux in narrow space between rectangular surfaces. Journal of Heat Mass Transfer, Vol. 31, pp. 229-239.
• 18. Cooke D., Kandlikar S.G. (2011). Pool boiling heat transfer and bubble dynamics over plain and enhanced microchannels. Journal of Hear Transfer, Vol. 133, pp. 052902-052909.
• 19. Cooke D., Kandlikar S.G. (2012). Effect of open microchannel geometry on pool boiling enhancement. Journal of Hear Mass Transfer, Vol. 55, pp. 1004-1013.
• 20. Guan N., Liu Z.-G., Takei M., Zhang C.-W. (2010). Boiling heat transfer in microcapillary grooves with different structured surfaces of microcavities. Experimental Heat Transfer, Vol. 23, pp. 217-234.
• 21. Seo H., Lim H., Shin H., Bang I. Ch. (2018). Effects of hole patterns on surface temperature distributions in pool boiling. International Journal of Heat and Mass Transfer, 120, pp.587-596

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).

PL

Błędna numeracja w bibliografii.