Numeryczne wyznaczanie pola temperatury i weryfikacja eksperymentalna w zastosowaniu do anemometru z falą cieplną

• Autorzy: Bujalski M. , Kęsek D , Kiełbasa J. , Rachalski A.

Warianty tytułu

EN

Numerical investigation of the temperature field in the wake of source of thermal wave

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono rozwiązanie numeryczne równania propagacji fal cieplnych w płynącym gazie. Analizowano równanie liniowe oraz nieliniowe, z zależną od temperatury dyfuzyjnością temperaturową gazu. Wyniki obliczeń porównano z danymi pomiaru pól temperatury w płynącym powietrzu. Zaobserwowano wpływ nieliniowości na wartości przesunięcia fazowego fali cieplnej dla prędkości przepływu poniżej 20 cm/s.

EN

In this paper numerical solution of thermal wave propagation in a flowing gas was presented. Linear as well as nonlinear equation of heat transport equation was solved. The results were compared with experimental data. Nonlinear relation for thermal diffusion in the function of temperature affects thermal wave propagation, particularly for velocities lower than 20 cm/s.

Słowa kluczowe

PL

fale cieplne; pomiar prędkości przepływu; zjawiska nieliniowe

EN

heat waves; flow velocity measurement; nonlinear phenomena

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 16, no. 3-4
• Strony: 53--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Bujalski M.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN; ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków

autor

Kęsek D

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN; ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków

autor

Kiełbasa J.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN; ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków

autor

Rachalski A.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN; ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Palmer K., Kratz H., Nguyen H., Thornell G., A highly integratable silicon thermal gas flow sensor. J. Micromech. Microeng., 22 (2012), 065015.
• [2] Engelien E., Kirchgaesser H., Viga R., Grabmaier A., Flow Measurement Technique for Unknown Fluids Based on Hot Wire by Self-Calibration via Thermal Time-of-Flight (TToF). Proc. Eurosensors XXVI, September 9-12, 2012, Kraków, Poland.
• [3] Dunn M.G., Hiemenz R.J., Low-speed heat-pulse anemometer. Rev. Sci. Instrum., 53, 342 (1982).
• [4] Lambert D.K., Harrington C.R., An air flow sensor based on interface thermal wave propagation. J. Appl. Phys., 59, 59 (1986).
• [5] Berthet H., Jundt J., Durivault J., Mercier B., Anglescu D., Time-of-flight thermal flowrate sensor for lab-on-chip applications. Lab Chip, 11, 181 (2011).
• [6] Shoji S., Esashi M., Microflow devices and systems. J. Micromech. Microeng., 4, 157 (1994).
• [7] Shapiro E., Drikakis D., Theoretical, Numerical, and Experimental Study of the Time of Flight Flowmeter. J. Fluids Eng., 133, Issue 4, 041401( 2011).
• [8] Kiełbasa J., Fale cieplne w metrologii powolnych przepływów. Wyd. AGH, Kraków, 1975.
• [9] Kiełbasa J., Pomiar prędkości przepływu ustalonego metodą fal cieplnych. Archiwum Górnictwa, 2005, Vol. 50, nr 2, s. 191-208.
• [10] Rachalski A., Absolute Measurements of Very Low Gas Flow Velocity by Means of Spectral Analysis of Thermal Wave. Rev. Sci. Instrum., vol. 84, no 2/2013, 025105.
• [11] Wiśniewski S., Wiśniewski T., Wymiana ciepła. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2000, s. 132.
• [12] Patankar S., Numerical Heat Transfer and Fluid Flow. CRC Press, 1980.