Wyznaczanie charakterystyk wymiany ciepła i oporów przepływu jednofazowego w rurze poziomej przy zasto-sowaniu łączonych metod intensyfikacji wymiany ciepła. Część II. Wyniki pomiarów

Plocek, M.; Kapusta, T.; Kasieczka, W.; Zawadzki, A.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wyznaczanie charakterystyk wymiany ciepła i oporów przepływu jednofazowego w rurze poziomej przy zasto-sowaniu łączonych metod intensyfikacji wymiany ciepła. Część II. Wyniki pomiarów

Autorzy

Plocek M. , Kapusta T. , Kasieczka W. , Zawadzki A.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Heat transfer and pressure drop characteristics determination for single-phase water flow in horizontal tubes by means of compound (combined) heat transfer enhancement

Języki publikacji

Abstrakty

Przedstawiono wyniki realizacji projektu badawczego prowadzonego w celu uzyskania charakterystyk wymiany ciepła i oporów przepływu jednofazowego wody wewnątrz rury z mikro-ożebrowaniem wewnętrznym i wkładkami ze skręconej taśmy (ciągłymi lub dzielonymi). Omówiono budowę stanowiska pomiarowego, którego zasadniczym elementem jest wymiennik ciepła typu rura w rurze. Wykonano eksperymenty pozwalające wyznaczyć parametry wymiany ciepła i oporów przepływu dla złożonych (łączonych) metod wzmocnienia przenoszenia ciepła. Eksperyment polegał na pomiarze temperatury powierzchni wymiany ciepła, temperatury czynników na wejściu i wyjściu z wymiennika oraz na wyznaczeniu objętościowego natężenia przepływu tych czynników. Omówiono sposób opracowania wyników eksperymentalnych w celu określenia konwekcyjnych współczynników przejmowania ciepła i współczynników oporu przepływu.

The experimental data obtained in time of research project realization directed to achieve beat transfer and friction factor characteristics of single-phase water flow through a circular, internally micro-finned, horizontal tube fitted with twisted tape inserts (continuous or segmented) we re presented. Experimental apparatus and procedure were described. A concentric double tube beat exchanger was used as the test section. The experiments of fluid flow beat transfer and pressure drop inside tubes bas been carried out, for the cases when enhanced beat transfer effects were achieved with the use of twisted-tape inserts together with internally micro-finned tubes. The experimental investigations were conducted wit h measurements of temperature and liquid flow rate. An experimental work bas been conducted to reach a more general and practical look at the effect of mikro-fin tubes with twisted tape inserts for both beat transfer and friction factor coefficients. Preliminary experimental results showed a significant increase of beat transfer coefficient inside investigated tubes with inserts, especially for laminar flow as well as considerable increase of pressure drop. The experimental work bas been continued for tubes wit h segmented twisted tape inserts. Part I deals with the investigation methodology and Part II presents the experimental results.

Słowa kluczowe

wymiana ciepła i oporów przepływu jednofazowego łączona metoda intensyfikacji wymiany ciepła rura z mikro-ożebrowaniem wewnętrznym wyniki pomiarów

heat transfer of single-phase water flow micro-finned tube experimental apparatus and procedure experimental results

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT

Czasopismo

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

Rocznik

2009

Tom

R. 44, nr 6

Strony

12--17

Opis fizyczny

Bibliogr. 29 poz., rys.

Twórcy

autor

Plocek M.

autor

Kapusta T.

autor

Kasieczka W.

autor

Zawadzki A.

Politechnika Łódzka, Katedra Techniki Cieplnej i Chłodnictwa

Bibliografia

[1] Manglik R.M.: Heat Transfer Enhancement. W książce: Bejan A., Kraus A.D.(Eds.): Heat Transfer Handbook, John Wiley&Sons, Hoboken, New Jersey, 2003.
[2] Bergles A.E.: Techniques to Enhance Heat Transfer. W książce: Rohsenow WM., Hartneti J.P., Cho Y.I. (Eds.): Handbook of Heat Transfer, third ed., McGraw-Hill, New York, 1998.
[3] Bergles A.E.: Heat transfer enhancement - the encouragement and accommodation of high heat fluxes. Trans. ASME, J. Heat Transfer, 119, 1997, s. 8÷19
[4] Bergles A.E.: ExHFT for fourth generalian heat transfer technology. Experimental Thermal and Fluid Science, 26, 2002, s. 335÷344
[5] Zawadzki A., Plocek M.:Aktualne tendenencje intensyfikacji wymiany ciepła w chłodniczych wymiennikach ciepła. Chłodnictwo & Klimatyzacja, 9, Uf 12(82), 2004, s. 30÷37
[6] Marner W.J., Bergles A.E.: Augmentatian oftube side laminar flow heat transfer by means of twisted-tape inserts, static-mixer inserts, and internally finned tubes. Proc. 6th Int. Heat Transfer Conf., Toronto, 5, 1978, s. 358÷365
[7] Usui H., Sano Y.: Heat transfer enhancement effects by combined use of internally grooved rough surfaces and twisted tape. Heat Transfer Jpn. Res., Vo1.3, 1985, s. 19÷32
[8] Hasim F., Yoshida M., Miyashita H.: Compound heat transfer enhancement by a combination of a helically ribbed tube with twisted tape inserts. J. Chemical Engineering of Japan, 36 (9), 2003, s. 1116÷1122
[9] Zhang Y.M., Han J.C., Lee C.P.: Heat transfer and friction characteristics of turbulent flow in circular tubes with twisted-tape inserts and axial interrupted ribs. J. Enhanced Heat Transfer, Vo1.4, 1997, s. 297÷308
[10] Naphon P., Sriromruln P.: Single-phase heat transfer and pressure drop in the micro-fin tubes with coiled wire insert. Int.Comm.Heat Mass Transfer, 33, 2006, s. 176÷183
[11] Hasim F., Yoshida M., Miyashita H.: Compound heat transfer enhancement by a combination of ribbed tubes with wire coil inserts. J. Chemical Engineering of Japan, 36 (6), 2003, s. 647÷654
[12] Pahlavanzadeh H., Jafru Nasr M.R., Mozaffari S.H.: Experimental study of thermo-hydraulic and fouling performance of enhanced heat exchangers. Int. Comm. Heat Mass Transfer, 34, 2007, s. 907÷916
[13] Zimparov Y.D.: Enhancement of heat transfer by a combination of three-start spirally corrugated tubes with a twisted tape. Int. J. Heat and Mass Transfer, Vol. 44, 2001, s. 551÷574
[14] Zimparov Y.D.: Enhancement of heat transfer by a combination of a single-start spirally corrugated tubes with a twisted tape. Experimental Thermal and Fluid Science, Vo1. 25, 2002, s. 535÷546
[15] Liao Q-, Xin M.D.: Augmentation of convective heat transfer inside tubes with three-dimensional internal extended surfaces and twisted-tape inserts. Chemical Engineering Journal, Vo1. 78, 2000, s. 95÷105
[16] Chang S.W, Jan Y.J., Liou J.S.: Turbulent heat transfer and pressure drop in tube fitted with serrated twisted tape. International Journal of Thermal Sciences, Vol. 46, 2007, s. 506÷518
[17] Chang S.W, You K.W, Lu M.H.: Heat transfer in tubes fitted with single, twin and triple twisted tapes. J. Experimental Heat Transfer, Vo1.l8, 2005, s. 279÷294
[18] Manglik R.M., Bergles A.E.: Heat transfer enhancement and pressure drop corre1ations for twisted-tape inserts in isothermal tubes. Part I. Laminar flow. Trans. ASME, J. Heat Transfer, Vo1.115, 1993, s. 881÷889
[19] Manglik R.M., Bergles A.E.: Heat transfer enhancement and pressure drop correlations for twisted-tape inserts in isothermal tubes. Part II. Transition and turbulent flows. Trans. ASME, J. Heat Transfer, Vo1.l15, 1993, s. 890÷896
[20] Plocek M., Zawadzki A.: Złożone (kombinowane) metody intensyfikacji konowekcyjnej wymiany ciepła przy przepływie jednofazowym płynów w rurach. Chłodnictwo, 42 (8), 2007, s. 14÷22 (część I) i 42 (9), 2007, s. 4÷9 (część II)
[21] Bergles A.E., Bunn R.L., Junkhan G.H.: Extended Performance Evaluation Criteria for Enhanced Heat Transfer Surfaces. Lett. Heat Mass Transfer, 1, 1974, s. 113÷120
[22] Bejan A.: Entropy Generation Through Heat and Fluid Flow. Wiley, New York, 1982
[23] Bejan A.: Entropy Generation Minimization. CRC Press, Boca Raton, FL, 1996
[24] Sieder E.N., Tate G.E.: Heat Transferand Pressure Dropof Liquids in Tubes. Int. Chem., 28, 1936, s. 1429÷1435
[25] Zawadzki A., Plocek M., Kapusta T., Kasieczka W.: Stanowisko badawcze do wyznaczania konwekcyjnych współczynników przejmowania ciepła dla jednofazowych przepływów płynów w rurach przy stosowaniu kombinowanych technik wzmocnienia wymiany ciepła. Materiały z XXXIX Dni Chłodnictwa. Poznań, 14715 listopada 2007 r., s.239÷252
[26] Akpinar E.K., Bicer Y., Yildziz C., Pehlivan D.: Heat Transfer Enhancements in a Concentric Double Pipe Exchanger Equipped with Swirl Elements. Commun. Heat Mass Transfer, 31 (6), 2004, s. 857÷868
[27] Akpinar E.K., Bicer Y.: Investigation of Heat Transfer and Exergy Loss in a Concentric Double Pipe Exchanger Equipped with Swirl Generators. Int. J. Thermal Sciences, 44, 2005, s. 598÷607
[28] Moffart R.J.: Describing the Uncertainties in Experimental Results. Experimental Thermal and Fluid Science, 1, 1988, s. 3÷17
[29] Gnieliński V.: New Equation for Heat and Mass Transfer in Turbulent Pipe and Channe1 Flow. Int. Chem. Eng., 16, 1976, s. 359÷368

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPG5-0038-0045