Adjustment calculus and Trefftz functions applied to local heat transfer coefficient determination in a minichannel

• Autorzy: Grysa K. , Hożejowska S. , Maciejewska B.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie rachunku wyrównawczego i funkcji Trefftza do wyznaczenia lokalnego współczynnika przejmowania ciepła w minikanale

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents results of numerical calculations conducted in order to define the heat transfer coefficient in flow boiling in a vertical minichannel with one side made of a heating foil with liquid crystals. During the experiment, we measured the local temperature of the foil, inlet and outlet liquid temperature and pressure, current and voltage drop of the electric power supplied to the heater. Local measurements of foil temperature were approximated with a linear combination of the Trefftz functions. The known temperature measurement errors allowed application of the adjustment calculus. The foil temperature distribution was determined by the FEM combined with the Trefftz functions. Local heat transfer coefficients between the foil and the boiling fluid were calculated from the third-kind condition.

PL

Przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych przeprowadzonych w celu określenia współczynnika przejmowania ciepła przy przepływie wrzącej cieczy w pionowym minikanale, którego jedna ściana wykonana jest z folii grzewczej pokrytej ciekłymi kryształami. Podczas eksperymentu mierzono: lokalną temperaturę folii, temperaturę cieczy na wlocie i wylocie z minikanału, ciśnienie cieczy w minikanale oraz spadek natężenia i napięcia prądu stałego dostarczanej do folii grzewczej. Lokalne pomiary temperatury folii aproksymowano kombinacją liniową funkcji Trefftza. Znane błędy pomiaru temperatury pozwoliły na stosowanie rachunku wyrównawczego. Rozkład temperatury folii został określony przy zastosowaniu MES w powiązaniu z funkcjami Trefftza. Lokalne współczynniki wymiany ciepła pomiędzy folią i wrzącym płynem zostały wyliczone z warunku trzeciego rodzaju.

Słowa kluczowe

EN

flow boiling; liquid crystals; heat transfer coefficient

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 50 nr 4
• Strony: 1087--1096
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Grysa K.

autor

Hożejowska S.

autor

Maciejewska B.

• Kielce University of Technology, Kielce, Poland,

Bibliografia

• 1. Brandt S., 1999, Data Analysis, Statistical and Computational Methods for Scientists and Engineers, Springer Verlag, New York
• 2. Ciałkowski M.J., Frąckowiak A., 2000, Heat Functions and their Application to Solving Heat Conduction in Mechanical Problems, Publishing House of Poznan Univ. of Technology [in Polish]
• 3. Ciałkowski M.J., Frąckowiak A., 2002, Solution of a stationary 2D inverse heat conduction problem by Trefftz method, Journal of Thermal Science, 11, 148-162
• 4. Grysa K., Leśniewska R., 2010, Different finite element approaches for inverse heat conduction problems, Inverse Problems in Science and Engineering, 18, 3-17
• 5. Hożejowska S., Piasecka M., Poniewski M.E., 2009, Boiling heat transfer in vertical minichannels. Liquid crystal experiments and numerical investigations, International Journal of Thermal Sciences, 48, 1049-1059
• 6. Herrera I., 2000, Trefftz method: A general theory, Numerical Methods for Partial Differential Equations, 16, 561-580
• 7. Kita E., 1995, Trefftz method: an overview, Advanced Software Engineering, 24, 3-12
• 8. Piasecka M., Hożejowska S., Poniewski M.E., 2004, Experimental evaluation of flow boiling incipience of subcooled fluid in a narrow channel, International Journal of Heat and Fluid Flow, 25, 159-172
• 9. Piasecka M., Maciejewska B., 2010, FEM method using Trefftz functions for determination of heat transfer coefficient in a minichannel, International Conference Experimental Fluid Mechanics, Liberec, T. Vit, P. Dancova (Edit.)
• 10. Piasecka M., 2002, Theoretical and experimental investigations into flow boiling heat transfer in a narrow channel, Ph.D. Thesis, Kielce Univ. of Technology, Dept. Mech. Eng., Kielce [in Polish]
• 11. Szargut J., 1984, Equalizing Calculus in Heat Engineering, Ossolineum, Katowice [in Polish]
• 12. Tikhonov A.N., Arsenin V.Y., 1977, Solution of Ill-posed Problems, Wiley & Sons,Washington, DC
• 13. Zieliński A.P., On trial functions applied in the generalized Trefftz method, Advances in Engineering Software, 24, 147-155