Koncepcja stanowiska do pomiarów współczynników wymiany masy/ciepła w mini-wymiennikach

• Autorzy: Grosicki S. , Smusz R. , Wilk J.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rm.2014.38

Warianty tytułu

EN

Concept of the stand for measurements of mass and heat transfer coefficients in mini heat exchangers.

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano wstępną koncepcję stanowiska eksperymentalnego do badań wymiany masy/ciepła w elementach mini-wymienników ciepła. Proponowana metoda badawcza bazuje na technice elektrolitycznej, w której do wyznaczenia współczynników wymiany masy wykorzystuje się zależności opisujące zjawiska elektrolizy. Pomiary powstałych prądów granicznych, powierzchni katody, przy której następuje wymiana roboczych jonów, oraz stężenia jonów w elektrolicie, dają możliwość określenia intensywności wymiany masy. Otrzymane wielkości, wykorzystując analogię pomiędzy procesami przenoszenia masy i ciepła, przelicza się na współczynniki wymiany ciepła. Proponowana metoda może być również wykorzystywana w mini-skali. Wiąże się to jednak z dodatkowymi warunkami, które muszą być spełnione, aby zminimalizować błędy wynikające ze skali procesu, a związane m.in. z chropowatością powierzchni elektrod, zmianą stężenia na długości katody, czy też grubością średniej warstwy dyfuzyjnej. Zaprojektowane stanowisko będzie umożliwiało badania nad intensywnością wymiany masy/ciepła w mini-wymienniku ciepła z kanałami o przekroju prostokątnym.

EN

The paper presents the preliminary conception of the experimental stand for measurements of mass and heat transfer coefficients in mini heat exchangers. The proposed method based on the electrolytic technique in which to determine the mass transfer coefficients the equations describing the electrolysis phenomenon are used. Measurements of limiting streams established, the cathode surface at which the ion exchange exists, and the concentration of ions in the electrolyte make it possible to determine the intensity of mass exchange. The proposed method may be used in small scale applications. However, this is connected with the additional conditions that must be met in order to minimize errors resulted from the scale of the process, e.g. the surface roughness of the electrodes, the concentration change of the length of the cathode, or the average thickness of the diffusion layer. Designed test stand will allow to study the intensity of mass and heat ex-change in mini exchanger with channels of rectangular cross-section.

Słowa kluczowe

PL

badanie eksperymentalne; metoda prądów granicznych; minikanał; wymiana ciepła

EN

experimental investigation; limiting stream method; minichannel; heat exchange

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 86 [290], nr 3
• Strony: 349--356
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Grosicki S.

• Politechnika Rzeszowska, al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów

autor

Smusz R.

• Politechnika Rzeszowska, al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów

autor

Wilk J.

• Politechnika Rzeszowska, al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów

Bibliografia

• 1. Bieniasz B.: Konwekcyjna wymiana masy/ciepła w płytkowych wirnikach regeneratora obrotowego, OW Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2005.
• 2. Celata G. P., Cumo M., Marconi V., McPhail S. J., Zummo G.: Microtube liquid single-phase heat transfer in laminar flow, Int. J. Heat Mass Transfer, 49 (2006) 3538-3546.
• 3. Chein R., Chen J.: Numerical study of the inlet/outlet arrangement effect on microchannel heat sink performance, Int. J. Thermal Sci., 48 (2009) 1627-1638.
• 4. Garcia N., Acosta-Iborra A., Ruiz-Rivas U., Izquierdo M.: Experimental investigation of fluid flow and heat transfer in a single-phase liquid flow micro-heat exchanger, Int. J. Heat Mass Transfer, 52 (2006) 5433-5446.
• 5. Wetly J. R., Wicks C. E., Wilson R. E., Rorrer G. L.: Fundamentals of momentum, heat and mass transfer, John Wiley & Sons, Inc. 2007.
• 6. Wilk J.: Experimental investigation of convective mass/heat transfer in short minichannel at low Reynolds numbers, Exp. Thermal Fluid Sci., 33 (2009) 267-272.
• 7. Wilk J.: Convective mss/heat transfer in the entrance region of the short circular minichannel, Exp. Thermal Fluid Sci., 38 (2012) 107-114.
• 8. Wiśniewski S., Wiśniewski T. S.: Wymiana ciepła. WNT, Warszawa 1994.