Badanie wymiany ciepła podczas wrzenia przechłodzonego proekologicznych czynników chłodniczych w minikanałach

• Autorzy: Bohdal T. , Dutkowski K.

Warianty tytułu

EN

Investigations of heat transfer during subcooled flow boiling of refrigerants in minichannels

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszej pracy zaprezentowano wyniki badań współczynnika przejmowania ciepła podczas przechłodzonego wrzenia w przepływie czynników chłodniczych R134a oraz R404A. Wyniki eksperymentalne przedstawiono w postaci charakterystyk obrazujących wpływ: gęstości strumienia ciepła, gęstości strumienia masy oraz rodzaju czynnika chłodniczego na wartość lokalnego współczynnika przejmowania ciepła. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem 12 różnych minikanałów wykonanych ze stali nierdzewnej o średnicy wewnętrznej 0,452,30 mm i całkowitej długości 500 mm.

EN

Companies producing heat exchangers with instrumentation, particularly in the mini-and microscale are dynamically developing. This applies to manufacturers of compact heat exchangers and miniature pumps, for systems which precisely dose chemical reagents. A particular field of interest is the need to discharge or supply an increasing density of heat fluxes generated in electronic circuits. Recently, several studies were carried out on the developed boiling of refrigerants in minichannels. Substantially less studies were conducted on sub-cooled boiling. Therefore, authors undertook experimental investigations in this field. This paper presents the results of experimental investigations of sub-cooled flow boiling in minichannels. The local heat transfer coefficient was determined during measurements of sub-cooled flow boiling of R134a and R404A in 12 horizontal pipes with the internal diameters of: 0.45-2.30 mm. The local heat transfer coefficient was obtained for heat fluxes up to 90 kW/m2 with average mass fluxes as follows: 358, 438, 558, 789, 940, 1401 kg/(m2s) and 361, 440, 570, 811, 939, 1395 kg/(m2s) for R134a and R404A refrigerants respectively. Influence of selected parameters on local heat transfer coefficient was presented. Value of the local heat transfer coefficient ? in the range of subcooled boiling rapidly increases along with increase of the degree of dryness x. Evident impact of heat flux density q on the local heat transfer coefficient ? was observed. With increasing heat flux density value of local heat transfer coefficient increases. Influence of mass flux density (w) on the value of local heat transfer coefficient, at a constant stream of heat inflowing to reagent q is negligibly small. No relevant influence of the type of refrigerant (R134a or R404A) on the local heat transfer coefficient during subcooled boiling was observed.

Słowa kluczowe

PL

wymiana ciepła; czynnik chłodniczy; wrzenie

EN

heat exchange; refrigerant; boiling

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2011
• Tom: Tom 13
• Strony: 409--422
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz.

Twórcy

autor

Bohdal T.

autor

Dutkowski K.

• Politechnika Koszalińska

Bibliografia

• 1. Celata G.P., Cumo M., Marconi V., McPhail S.J., Zummo G.: Micro-tube liquid single-phase heat transfer in laminar flow, Int. Journal of Heat and Mass Transfer, 49, pp. 3538÷3546. 2006.
• 2. Dutkowski K., Bohdal T., Sikora M.: Boiling curves of refrigerants in minichannel, XIX International Symposium, Research-Education-Technology, Bremen, pp. 146÷151. 2009.
• 3. Dutkowski K., Bohdal T.: Analiza wrzenia czynników chłodniczych w kanałach o małej średnicy, Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna, nr 4 str. 146÷150. 2008.
• 4. Dutkowski K., Bohdal T.: Wrzenie czynników chłodniczych w kanałach o małej średnicy, XIII Sympozjum Wymiany Ciepła I Masy, Darłówko str. 403÷410. 2007.
• 5. Dutkowski K., Charun H.: Wpływ flashingu w minikanale na krzywe wrzenia czynnika chłodniczego, Chłodnictwo, nr 12, str. 18÷27. 2008.
• 6. Dutkowski K., Charun H.: Wrzenie przechłodzone czynników chłodniczych w minikanałach, VIII Workshop „Modelling of Multiphase Flows in Thermo-Chemical Systems”, Wieżyca, pp. 41÷42. 2009.
• 7. Dutkowski K., Charun H.: Wymiana ciepła podczas wrzenia przechłodzonego czynnika R134a w minirurkach, Chłodnictwo, nr 10, str. 26÷33. 2009.
• 8. Dutkowski K.: Influence of the flashing phenomenon on the boiling curve of refrigerant R134a in minichannels, Int. Journal of Heat and Mass Transfer, nr 53, pp. 1036÷1043. 2010.
• 9. Haynes B. S., Fletcher D.F.: Subcooled flow boiling heat transfer in narrow passages, Int. Journal of Heat and Mass Transfer, 46, pp. 3673÷3682. 2003.
• 10. Hetsroni G.: Flow and heat transfer in micro-channels, 4th International Conference on Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics HEFAT 2005, paper number: K3, Cairo, Egypt 2005.
• 11. Lee J., Mudawar I.: Fluid flow and heat transfer characteristics of low temperature two-phase micro-channel heat sinks – Part 2. Subcooled boiling pressure drop and heat transfer, Int. Journal of Heat and Mass Transfer, 51, pp. 4327÷4341. 2008.
• 12. Lie Y. M., Lin T. F.: Subcooled flow boiling heat transfer and associated bubble characteristics of R-134a in a narrow annular duct, Int. Journal of Heat and Mass Transfer, 49, pp. 2077÷2089. 2006.
• 13. Maranzana G., Perry I., Maillet D.: Mini- and micro-channels: influence of axial conduction in the walls, Int. Journal of Heat and Mass Transfer, 47, pp. 3993÷4004. 2004.
• 14. Martín-Callizo C., Owhaib W., Palm B.: Subcooled flow boiling of R134a in a vertical channel of small diameter, 6th World Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics, and Thermodynamics, Matsushima, Miyagi, Japan 2005.
• 15. Martin-Callizo C., Palm B., Owhaib W.: Subcooled flow boiling of R-134a in vertical channels of small diameter, Int. Journal of Multiphase Flow, 33, pp. 822÷832. 2007.