Efficient surfaces for boiling heat transfer enhancement

• Autorzy: Radek N. , Orman Ł. J. , Kapjor A. , Sladek A.

Identyfikatory

DOI

10.4467/2353737XCT.16.224.5973

Warianty tytułu

PL

Wydajne powierzchnie wymiennikowe dla wymiany ciepła przy wrzeniu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper discusses the use of efficient surfaces for heat transfer enhancement during a nucleate boiling heat transfer. Distilled water under ambient pressure was the working fluid in the presented experiment. The application of a brass mesh of 0.63 mm aperture and 0.20 mm wire diameter on the surface of a copper heater led to considerable improvement in the value of heat flux at low temperature differences of a few Kelvin, where the enhancement ratio exceeded 2. Such modified surfaces could be used in the design of more efficient heat exchangers e.g. in refrigeration systems.

PL

Artykuł dotyczy wykorzystania wydajnych powierzchni do intensyfikacji wrzenia. Czynnikiem roboczym w badaniach była woda destylowana. Zastosowanie siatki mosiężnej o prześwicie 0,63 mm i o grubości drutu 0,20 mm na powierzchni wymiennikowej skutkowało znacznym wzrostem gęstości strumienia ciepła w obszarze małych przegrzań, gdzie stopień intensyfikacji wymiany ciepła przekroczył 2. Takie modyfikowane powierzchnie mogą być wykorzystywane do projektowania bardziej wydajnych wymienników ciepła, np. w systemach chłodniczych.

Słowa kluczowe

EN

boiling heat transfer; microstructures

PL

wymiana ciepła przy wrzeniu; mikropowierzchnie

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Mechanika
• Rocznik: 2016
• Tom: Y. 113, iss. 4-M
• Strony: 3--8
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Radek N.

• Centre for Laser Technologies of Metals, Faculty of Mechatronics and Machine Design, Kielce University of Technology

autor

Orman Ł. J.

• Chair of Sanitary Networks and Systems, Faculty of Environmental, Geomatic and Energy Engineering, Kielce University of Technology

autor

Kapjor A.

• Department of Power Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, University of Žilina, Slovakia

autor

Sladek A.

• Department of Technology Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, University of Žilina, Slovakia

Bibliografia

• [1] Asakavičjus I.P., Žukauskas A.A., Gajgalis V.A., Eva V.K., Teplootdača freona-113, etilovogo spirta i vody v setčatych fitiljach, Lietuvos TSR Moksly akademijos darbai, B serija, vol. I 104, 1978, 87-93.
• [2] Vasil’yev A.A., Heat transfer and critical heat flux densities in boiling of water under a vacuum on walls covered with a single layer of mesh, Heat Transfer Research, vol. 24 (7), 1992, 913-921.
• [3] Li C., Peterson G.P., Wang Y., Evaporation/boiling in thin capillary wicks (I) – wick thickness effects, J. of Heat Transfer, vol. 128, 2006, 1312-1319.
• [4] Li C., Peterson G.P., Evaporation/boiling in thin capillary wicks (II) – effects of volumetric porosity and mesh size, J. of Heat Transfer, vol. 128, 2006, 1320-1328.
• [5] Danilova G.N., Dyundin V.A., Bosishanskaya A.V., Soloviyov A.G., Vol’nykh Yu.A., Kozyrev A.A., Effect of surface conditions on boiling heat transfer of refrigerants in shell-and-tube evaporators, Heat Transfer – Soviet Research, vol. 22 (1), 1990, 56-65.
• [6] Cieśliński J.T., An experimental study of nucleate pool boiling heat transfer from a flat horizontal plate covered with porous coatings, Archive of Thermodynamics, vol. 12 (1‒4), 1991, 69-76.
• [7] Yang Y., Ji X., Xu J., Pool boiling heat transfer on copper foam covers with water as working fluid, Int. J. of Thermal Sciences, vol. 49, 2010, 1227-1237.
• [8] Orzechowski T., Wymiana ciepła przy wrzeniu na żebrach z mikropowierzchnią strukturalną, Wyd. Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce 2003 [in Polish].
• [9] Orman Ł.J., Nucleate boiling heat transfer on a smooth surface of a fin, XII Int. Symp. „Heat Transfer and Renewable Sources of Energy”, Międzyzdroje 2008, 363-369.
• [10] Ulewicz R., Mazur M., Bokuvka O., Structure and mechanical properties of fine-grained steels, Periodica Polytechnica Transportation Engineering, vol. 41, 2013, 111-115.
• [11] Mazur M., Ulewicz R., Novy F., Szataniak P., The structure and mechanical properties of domex 700 MC steel, Komunikacie, vol. 15 (4), 2013, 54-57.
• [12] Radziszewski L., The influence of the surface load exerted by a piezoelectric contact sensor on testing results: Part I, The displacement field in the solid, Archives of Acoustics, vol. 28, 2003, 71-91.
• [13] Radziszewski L., The influence of the surface load exerted by a piezoelectric contact sensor on testing results: Part II, The electrical transients generated by piezoelectric sensor, Archives of Acoustics, vol. 28, 2003, 93-100.
• [14] Piasecka M., An application of enhanced heating surface with mini-reentrant cavities for flow boiling research in minichannels, Heat and Mass Transfer, vol. 49 (2), 2013, 261-275.
• [15] Hożejowska S., Piasecka M., Poniewski M., Boiling heat transfer in vertical minichannels. Liquid crystal experiments and numerical investigations, Int. J. of Thermal Sciences, vol. 48 (6), 2009, 1049-1059.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017)