PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Wyznaczanie wielkości strefy skraplania czynnika chłodniczego R404A w minikanałach rurowych w warunkach periodycznych zakłóceń hydrodynamicznych

Identyfikatory
Warianty tytułu
EN
Modeling of a two phase area of the condensation of R404A refrigerant in pipe mini-channels in the conditions of periodic hydrodynamic instabilities
Języki publikacji
PL
Abstrakty
PL
W pracy przedstawiono analizę eksperymentalną wpływu generowanych periodycznie zewnętrznych zakłóceń hydrodynamicznych na wielkość strefy skraplania właściwego czynnika chłodniczego R404A w minikanałach rurowych o przekroju kołowym. Badania wykonano dla pojedynczych minikanałów umieszczonych poziomo, dla średnicy wewnętrznej d - 0,64; 0,90; 1,40; 1,44; 1,92; 2,30 i 3,30 mm. Na podstawie badań eksperymentalnych wyznaczono rozkłady temperatury ścianki kanału, ciśnienia oraz masowego natężenia przepływu czynnika chłodniczego wzdłuż drogi jego przepływu w minikanałałach rurowych. W zakresie częstotliwości= 0,2+5 Hz generowanych periodycznie zakłóceń stwierdzono wyraźny, niekorzystny ich wpływ na zmniejszenie długości strefy skraplania właściwego, co wyraźnie obniżało efektywność procesu. Opracowano model obliczeniowy pozwalający obliczyć długość strefy dwufazowej w warunkach zakłóceń. Zweryfikowano model obliczeniowy wynikami eksperymentu uzyskując zgodność w przedziale š15%.
EN
This paper covers an experimental analysis of the influence of periodically generated external hydrodynamic disturbances on the size of the proper condensation area R404A refrigerant in pipe mini-channels with a circular cross-section. The tests were carried out for simple mini-channels that were positioned horizontally, for internal diameters d = 0.64; 0.90; 1.40; 1.44; 1.92; 2.30 and 3.30 mm. On the basis of the experimental investigations, the following were determined: the temperature profiles of the channel wall, the distribution of the range of the frequencies= 0.2-5 Hz of periodically generated disturbances, a distinct and unfavorable influence was found on the decrease of the length of the proper condensation area, which clearly lowered the efficiency of the process. A computational model was worked out to calculate the length of the two-phase area in the conditions of disturbances. The computational model was verified with the experimental results, and a convergence was obtained in the interval of š15%.
Słowa kluczowe
Rocznik
Strony
8--14
Opis fizyczny
Bibliogr. 44 poz., rys.
Twórcy
autor
autor
  • Politechnika Koszalińska Katedra Techniki Cieplnej i Chłodnictwa
Bibliografia
  • [1] ANS (American National Standard) ANSI/ISA -75.01.01-2002 (IEC 60534-2-1 Mód). 2002. Flow equations for sizing control valves. Trangle Park, North Carolina USA, 17, 19, 22.
  • [2] ARDRON K.H. and DUFFEY R.B., 1977: Acoustic wave propagation in a flowing liquid-vapor mixture. International Journal Multiphase Flow 4, 303-322.
  • [3] BERGLES, A.E., COU.IF.R, J.G., DELHAYE, J.M., HE-WITT, G.F., MAYINGER F, 1981: Two-phase flow and heat transfer in the power and process Industries. Hemispheric Publishing Corporation, Washington.
  • [4] BII.ICKI Z., 1997: The relation between the experiment an theory for nucleate forced boiling. Proc. 4th World Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics. Brussels, Edizioni ETS Pisa 2. 571-578.
  • [5] BILLY S.Ch.R, 2004: Condensation Heat Transfer in Microchannel, application for the Degree of Master of Philosophy in Mechanical Engineering. Department of Mechanical Engineering The Hong Kong University of Science and Technology.
  • [6] BOGOIEYIC D., SEFIANE K., WALTON A.J., LIN H., CUMMINS G., 2009: Two-phase flow instabilities in a silicon microchannels heat sink. International Journal of Heat and Fluid Flow 30, 854-867.
  • [7] BOHDAL T, 1992: Pomiary stopnia zapełnienia czynnika w kanale. Chłodnictwo 6.
  • [8] BOHDAL T., 2006: Przyczyny niestabilności przemian fazowych czynników energetycznych. Monografia Wydziału Mechanicznego Nr 130 Politechniki Koszalińskiej, Koszalin.
  • [9] BOHDAL T. and BILICKI Z., 2000: On the wave character of development of bubble boiling in channel flow. MFTP-2000 International Symposium on Multiphase flow and Transport Phenomena, Antalya, Turkey, November, 2000, Editor David Moalem Maron, Begell House, Inc., New York, Wallingford (UK), 520-527.
  • [10] BOHDAL T. and KUCZYŃSK1 W., 2005: Investigation of boiling of refrigeration medium under periodic disturbance conditions. An International Journal of Experimental Heat Transfer, Volume 18, No 3, 135-151.
  • [11] BOHDAL T. and KUCZYŃSK1 W., 2011: Boiling ofR404A Refrigeration Medium Under the Conditions of Periodically Generated Disturbances. Heat Transfer Engineering, Volume 32, No 5, 359-368.
  • [12] BOHDAL T., CHARUN H., CZAPP M., 1999: Przejmo¬wanie ciepła podczas skraplania czynników chłodniczych w skraplaczach chłodzonych powietrzem część l. Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna 9, 353.
  • [13] CAO, L., KAKAC, S., LIU, H.T., SARMA, P.K., 2000: The effects of thermal non-equi]ibrium and mięt temperaturę on two-phase flow pressure drop typc instabilities in an upflow boiling system. Int. J. Therm. Sci. 39, 886-895.
  • [14] COMAKI.I O., KARSLI S., YILMAZ M., 2002: Experi-mental investigation of two phase flow instabilities in a horizonatl in-tube boiling system. Energy Conversion and Management 43, 249-268.
  • [15] DING Y. and KAKAg S., 1995: Dynamie instabilities of boiling two-phase flow in a single horizontal channel. Ex-perimental Thermal and Fluid Science, 327-342.
  • [16] GHTAASIAAN S.M.: Two-phase flow, boiling, and con-densation in conventional and miniaturę systems. Camb¬ridge University Press 2008, pp. 68-76.
  • [17] GNUTF.K Z. and NEMŚ A., 2008: Tendencje rozwoju maszyn i urządzeń energetycznych w erze miniaturyzacji. Materiały XXX Zjazdu Termodynamików, Wrocław, tom I, 318-324.
  • [18] HEINZEL V, HOLZINGER J., SIMON M., 1997: Fluid oscillation in flat plat boiling water collectors. Solar Energy 59, 43-48.
  • [19] HUH Ch., KIM J., KIM M.H., 2007: Flow pattern transition instability during flow boiling in a single microchannel. International Journal of Heal and Mass Transfer 50, 1049-lOfiO.
  • [20] International Standard IEC 60534-1. 1987, 15.
  • [21] KACPROWSKI J., 1960: Zarys elektroakustyki. Wydawnictwa Komunikacyjne, Wydanie II, Warszawa.
  • [22] KAKAC S., BON B., 2008: A review of two-phase flow dynamic instabilities in tube boiling systems. International Journal of Heat and Mass Transfer 51 (3-4), 399-433.
  • [23] KARTASCHOFF R, 1985: Częstotliwość i Czas. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa.
  • [24] KUCZYŃSKI W, 2008: Badanie wrzenia w przepływie czynnika chłodniczego w warunkach zaburzeń generowanych periodycznie. Application for the Degree of Master of Philosophy in Mechanical Engineering, Department of Mechanical Engineering The Technical University of Koszalin, Poland.
  • [25] LANGMAN E., 2007: Ekoprojektowanie - prezentacja idei i regulacji prawnych. Chłodnictwo £ Klimatyzacja 1-2, 74-80.
  • [26] MADF.JSKI J., STANISZEWSKI B., 1971: Wymiana ciepła przy wrzeniu i przepływy dwufazowe. Cz. I, Ośrodek In¬formacji o Energii Jądrowej.
  • [27] NAKORYAKOY V.E., KUZNETSOY V.V., DONTSOY V.E., 1989: Pressure waves in saturated porous medium. Int. J. of Multiphase Flow 15, 857-875.
  • [28] NAKORYAKOY Y.E., POKUSAEY B.G., PRIBATURIN N.A., SHREIBER I.R., 1988: The wave dynamics in vapor liquid medium. Int. J. of Multiphase Flow 14, no 6, 655-671.
  • [29] PALIWODA A., 1974: Obliczanie parowników i skraplaczy urządzeń chłodniczych. Cz. I Podstawowe równania i zależności. Cz. II Długość rur i opory przepływu czynników chłodniczych. Chłodnictwo Rok IX Zeszyt 3, 1-6.
  • [30] PALIWODA A., 1989: Uogólniona metoda obliczania oporu przepływu oraz długości rur przy wrzeniu i skraplaniu czynników chłodniczych w całym obszarze nasycenia. Chłodnictwo Rok XXIV Zeszyt 1,3-9.
  • [31[ PALIWODA A., 1996: Jednolita termohydrodynamiczna metoda wyznaczania współczynnika przekazywania ciepła i oporu przepływu przy wrzeniu i skraplaniu czynników chłodniczych wewnątrz rur. Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna nr 3, 100-106.
  • [32] PAYLENKO A.N. and I.F.I. Y.Y, 1998: Model of self-maintaining evaporation front for superheated liąuids. Proc. 3th Int. Conference on Multiphase Flow, ICMF'98, Lyon, France, 4. 3-5.
  • [33] PKN (Polski Komitet Normalizacyjny) PN-EN 60534-2-1. 1998. Przemysłowe zawory regulacyjne. Cz. 2-1, Wydajność przepływowa. Równania wymiarowania zaworów do przepływu płynów w warunkach instalacji, 10-43.
  • [34] QUAN X., CHENG R, WU H., 2008: Transition from annular flow to phig slug flow in condensation of steam in microchannels. International Journal of Heat and Mass Transfer, No. 51, 707-716.
  • [35] ROACHE P. J.: Wiczisitielnaja Gidrodinamika. "MIR" Mo-SCOW1980, 58-62.
  • [36] TENG R., CHENG R, ZHAO T.S., 1999: Instability of condensate film and capillary bloking in small-diameterter-mosyphon condensers. International Journal of Heat and Mass Transfer 42, 3071-3083.
  • [37] YEZIROGLU T.N., 1983: Two-phase flow instabilities, final report. NSF Project CME 79-20018, Clean Energy Rese¬arch Inst. Coral Gables, FL.
  • |38] WANG G., CHENG R, BERGLES A.E., 2008: Effects of inlet/outlet configurations on flow boiling instability in parallel microchannels. International Journal of Heat and Mass Transfer 51, 2267-2281.
  • [39] WHITHAM G.B., 1974: Linear and nonlinear waves. Wiley, New York.
  • [40] WU H.Y. and CHENG R, 2004: Boiling instability in parrallel silicon microchannels at different heat flux. International Journal of Heat and Mass Transfer 47, 3631-3641.
  • [41] XU J. and CHEN T., 2000: Acoustic wave prediction in flowing steam-water two-phase mixture. International Journal of Heat and Mass Transfer 43, 1079-1088.
  • [42] YUNCU H., YILDIRIM O.T., KAKAC S., 1991: Two-phase flow instabilities in a horizontal single boiling channel. Appl. Sci. Res. 48, 83-104.
  • [43] ZHANG T., TONG T., CHANG J-Y, PELES Y, PRASHER R., JENSEN M.K., WENF J.T., PHELAN R, 2009: Ledinegg inslability in microchannels. International Journal of Heat and Mass Transfer 52, 5661-5674.
  • [44] ZHANG T., WEN J., PELES Y., CATANO J., ZHOU R., JENSEN, M.K., 2011: Two-phase refrigeration flow instability analysis and active control in transient electronics cooling systems. Interantionale Journal of Multi phase Flow 37, 84-97.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BPG8-0045-0020
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.