Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 69

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
EN
The Organic Flash Cycle (OFC) is suggested as a vapor power cycle that could potentially improve the efficiency of utilization of the heat source. Low and medium temperature finite thermal sources are considered in the cycle. Additionally the OFC’s aim is to reduce temperature difference during heat addition. The study examines 2 different fluids. Comparisons are drawn between the OFC and an optimized basic Organic Rankine Cycle (ORC). Preliminary results show that ethanol and water are better suited for the ORC and OFC due to higher power output. Results also show that the single flash OFC achieves better efficiencies than the optimized basic ORC. Although the OFC improves the heat addition exergetic efficiency, this advantage was negated by irreversibility introduced during flash evaporation.
PL
Badania związane z analizowaniem pracy mikro wymienników prowadzone są już stosunkowo długo, jednak ich łączenie w sieci można uznać za zagadnienie nowe i złożone oraz wciąż aktualne. W dostępnej literaturze nie spotyka się prac dotyczących opracowania metod łączenia mikro wymienników, realizujących różne moce, ponieważ powszechnie używa się w tym celu wymienników dobieranych z oferty produkowanych typoszeregów. W artykule przedstawiono nową koncepcję realizacji określonego projektowo wymiennika ciepła przy pomocy sieci mikro wymienników, tworzących pożądany zespolony wymiennik ciepła. Pozwala to na większą swobodę w doborze odpowiedniej sieci wymienników.
EN
Since micro heat exchangers are the subject of investigations for relatively long time, their combination is still a new problem. There are no papers on this complex and important matter because for higher capacities commercially available heat exchangers are commonly used. In this paper the new concept of the grid of micro heat exchangers is presented. Higher flexibility in such a grid configuration is obtained.
EN
This work concerns the numerical research on the ground coupled compressor heat pump quasi-steady intermittent work. To reach the goal 0D-3D level programming coupling was applied. The work contains also the analysis of the influence of a single Field type vertical ground heat exchanger on the surrounding ground. Numerical model was validated using Bose-Parker’s algorithm and penetration theory modified by J. Mikielewicz. In order to determine the ground’s ability to thermal regeneration, CFD simulations of the Field type ground heat exchanger were carried out.
PL
Niniejsza praca poświęcona została badaniom numerycznym quasi-stacjonarnej przerywanej pracy gruntowej sprężarkowej pompy ciepła. By osiągnąć zamierzony cel sprzęgnięto programowanie na poziomie 0D i 3D. W pracy zawarto również analizę szerokości strefy wpływu pojedynczego GWCF. Powyższe należy rozumieć jako obszar termicznego oddziaływania na grunt pionowego współosiowego gruntowego wymiennika ciepła. Walidacja modelu numerycznego została przeprowadzona w oparciu o algorytm Bosego-Parkera oraz teorię penetracji zmodyfikowaną przez J. Mikielewicza. Chcąc określić zdolność gruntu do termicznej regeneracji przeprowadzono symulacje CFD, których wyniki załączono w niniejszej pracy.
EN
Present work concerns the CFD analysis of the Field type ground heat exchanger and its influence on the compressor heat pump performance. The coaxial vertical ground heat exchanger has been chosen as in most studies the U-pipe is being considered (Yang et al., 2010). Therefore, Field type ground heat exchanger’s heat-flow characteristics are not available in the literature. Conjunction of 0D-3D level programming enabled FGHE-coupled compressor heat pump system analysis in terms of a quasi-steady continuous work lasting 170 hours. The ground coupled compressor heat pump may work in the monovalent system and complitely fulfil demand on heat, however, the heat exchange system of the low heat source needs to be designed in a proper way. Additionally, the CHP working medium needs to be chosen carefully (Bohdal et al., 2015). The CFD simulations were executed using a commercial software. Compressor heat pump cycle calculations were carried out using the author’s computational programme. The FGHE of varying geometry was investigated in terms of a long term continuous work. Varying temperature boundary conditions were taken into account. This work provides qualitative data, which may be useful at ground coupled compressor heat pump system modelling.
PL
Niniejsza praca dotyczy analizy CFD gruntowgo wymiennika ciepła typu Field’a oraz zbadania wpływu jego pracy na działanie sprężarkowej pompy ciepła. W pracy podjęto problem gruntowego pionowego wspólosiowego wymiennika ciepła, ponieważ zdecydowana część prac naukowo-bawdawczych poświęcona jest wymiennikom gruntowym typu U-rura (Yang et al., 2010). Wobec powyższego, brak jest w literaturze cieplno-przepływowych charakterystyk gruntowego wymiennika ciepła typu Fielda. W pracy przedstawiono analizę quasi-stacjonarnej pracy gruntowej sprężarkowej pompy ciepła, co było możliwe dzięki sprzęgnięciu programowania na poziomie 0D i 3D. Praca całego systemu miała charakter ciągły i trwała 170 godzin. Sprężarkowa gruntowa pompa ciepła może pokryć zapotrzebowanie na ciepło pracując nawet w obiegu monowalentnym, ale system wymiany ciepła dolnego źródła ciepła musi być prawidłowo zaprojektowany. Ponadto, należy starannie dobrać właściwy pod względem efektywności czynnik roboczy sprężarkowej pomy ciepła (Bohdal i in., 2015). Obliczenia CFD zostały przeprowadzone przy użyciu komercyjnego oprogramowania. Natomiast, obliczenia obiegu sprężarkowej pomy ciepła zostały wykonane przy użyciu autorskiego programu. Przeanalizowano pracę GWCF o zdywersyfikowanej geometrii w trybie pracy nieprzerywanej. Zaimplementowano zmienne temperaturowe warunki brzegowe na jednej powierzchni domeny obliczeniowej. Praca zawiera jakościową analizę systemu gruntowej pompy ciepła, której wyniki mogłyby zostać wykorzystane w procesie projektowania gruntowych sprężarkowych pomp ciepła.
PL
Jednym z problemów na etapie obecnych zastosowań wymienników ciepła jest zaprojektowanie możliwie jak najmniejszych ich konstrukcji. Objętość wymienników, to tylko jedno z podstawowych kryteriów efektywności urządzenia takiego jak mikrosiłownia domowa, czy skraplacz powietrznej pompy ciepła. W obiegach termodynamicznych pomp ciepła występują dwa podstawowe wymienniki, a są to parownik, w którym czynnik roboczy odparowuje pobierając ciepło, oraz skraplacz, w którym czynnik roboczy skraplając się podgrzewa wodę lub powietrze do ogrzewania pomieszczeń oraz celów użytkowych. W materiale podano algorytmy służące do wyznaczania parametrów mikro kanałowych parowników i skraplaczy.
EN
One of the most important challenges for designers of modern heat exchangers is reduction of their dimensions. The volume of a heat exchanger is very important parameter of household micro power plants and heat pumps. Thermodynamic cycles engage two main types heat exchangers – evaporators with boiling fluid absorbing heat and condensers where condensing medium gives useful heat to water or air. In the paper calculating methods for determination of parameters of micro channel evaporators and condensers are given.
PL
W artykule przedstawiono prosty model matematyczny wymiany ciepła oraz modyfikacji spadku ciśnienia w kanale, w którym uwzględniono modyfikację charakterystyki cieplno-przepływowej wymiennika na skutek zatykania się kanałów. Model porównano z własnymi danymi eksperymentalnymi prototypu wymiennika mikrokanałowego. Model ten jest szczególnie użyteczny w przypadku konieczności oceny pracy wymiennika, w którym występuje zagadnienie jego zatykania się, bez konieczności rozbierania takiego wymiennika. Jest to zatem nieniszcząca metoda wyznaczenia stopnia zatkania kanalików wymiennika.
EN
In the paper a simple mathematical model of heat transfer and flow resistance is given for heat exchangers with partially blocked channels. The predictions are compared with own experimental data for a prototype micro channel heat exchanger. Presented model is particularly useful for evaluation of a heat exchanger performance with partially blocked channels without its dismantling. Determination of the blockage degree is then possible with this model.
EN
The economics of an ORC system is strictly linked to thermodynamic properties of the working fluid. A bad choice of working fluid could lead to a less efficient and expensive plant/generation unit. Some selection criteria have been put forward by various authors, incorporating thermodynamic properties, provided in literature but these do not have a general character. In the paper a simple analysis has been carried out which resulted in development of thermodynamic criteria for selection of an appropriate working fluid for subcritical and supercritical cycles. The postulated criteria are expressed in terms of non-dimensional numbers, which are characteristic for different fluids. The efficiency of the cycle is in a close relation to these numbers. The criteria are suitable for initial fluid selection. Such criteria should be used with other ones related to environmental impact, economy, system size, etc. Examples of such criteria have been also presented which may be helpful in rating of heat exchangers, which takes into account both heat transfer and flow resistance of the working fluid.
EN
This paper focuses on the computer cooling capacity using the thermosyphon loop with minichannels and minipump. The one-dimensional separate model of two-phase flow and heat transfer in a closed thermosyphon loop with minichannels and minipump has been used in calculations. The latest correlations for minichannels available in literature have been applied. This model is based on mass, momentum, and energy balances in the evaporator, rising tube, condenser and the falling tube. A numerical analysis of the mass flux and heat transfer coefficient in the steady state has been presented.
EN
The paper presents four 1-dimensional models of thermal resistance of walls in a heat exchanger with rectangular minichannels. The first model is the simplest one, with a single wall separating two fluids. The second model of the so called equivalent wall takes into account total volume of intermediate walls between layers of minichannels and of side walls of minichannels. The next two more complicated models take separately into account thermal resistance of these walls. In these two models side walls are treated as fins. The results of models comparison are presented. It is shown that thermal resistance may be neglected for metal walls but it should be taken into account for the walls made of plastics. For the case of non-neglected wall thermal resistance the optimum wall thickness was derived. Minichannel heat exchangers made of plastic are larger than those built of metal, but are significantly cheaper. It makes possible to use of such exchangers in inexpensive microscale ORC installations.
PL
Artykuł poświęcony znaczeniu i roli termodynamiki w rozwoju cywilizacji, nierozerwalnie łączącym się ze wzrostem zapotrzebowania na energię. Autorzy omówili zastosowanie termodynamiki klasycznej w fizyce zwracając uwagę na ważną rolę J.C. Maxwella w rozwoju kinetycznej teorii gazu. Przedstawili cztery wyprowadzone przez niego związki znane jako równania termodynamiczne Maxwella. Omówili zastosowanie zasad termodynamiki pozwalających rozwiązać wiele problemów technicznych definiując m. in. Miernik jakości energii zwany egzergią. Sporo uwagi poświęcili roli termodynamiki w nauce współczesnej poprzez aspekt koncepcji entropii, i tak poza entropią termiczną rozważyli entropię statystyczną i entropię informatyczną, a także zagadnienie ich równoważności. W końcowej części artykułu zaprezentowali sylwetkę i dorobek naukowo-badawczy J.C. Maxwella (1831 – 1879).
EN
The paper deals with the meaning and role of thermodynamics in civilizational progress – the process constantly consuming more and more energy. Application of classical thermodynamics in physics is described in special regard to the role of J.C. Maxwell in development of kinetic theory of gases. The four thermodynamic Maxwell equations are presented. The use of laws of thermodynamics in solution of technical problems is commented. The idea of thermal entropy, statistical entropy and information entropy is described. At the end the biography and achievements of J.C. Maxwell (1831 – 1879) are presented.
PL
W artykule autorzy opierając się na własnym doświadczeniu i wiedzy zaproponowali koncepcję nowej kogeneracyjnej mikrosiłowni parowej. Miałaby to być mikrosiłownia pracująca z parami czynnika niskowrzącego, czyli płynu roboczego stosowanego w urządzeniach chłodniczych. Pracowałaby ona w zakresie znacznie niższych temperatur niż silnik spalinowy czy turbina gazowa. Takie rozwiązanie wymagałoby mniej cennych materiałów, a także łatwiejsza byłaby technologia jego wytwarzania. Pod uwagę bierze się tu zastosowania m. inny w małych gospodarstwach domowych, gdzie turbina będzie miała moc rzędu 2 do 3 kW. Zaletą tego urządzenia jest jednoczesna produkcja ciepła i energii elektrycznej. Artykuł jest uaktualnioną i wzbogaconą o wybrane wyniki badań doświadczalnych wersją tego, który ukazał się na łamach „TCHiK” w nr 3/2008 o takim samym tytule.
EN
Basing on own experiences and knowledge the author have proposed an idea of new co-generation micropowerplant station. It works with low-boiling media typically used in refrigerating systems. Such power station will be operating below the temperature range typical for combustion engines and gas turbines. Hence this solution does not require application of any expensive materials nor sophisticated technologies. The micro-turbine of the electric power output of 2 to 3 kW suitable for domestic applications has been considered in the paper. The important advantages of this solution are the simultaneous production of heat and electricity for household or small companies purposes as well as small dimensions. The investigations results for the use of several working fluids in the ORC (Organic Rankine Cycle) are discussed in the paper. This paper is an upgraded and enriched version of the previous publication (“TCHK” nr 3/2008).
EN
As it is commonly known, heat exchangers are widely used in power generators equipment. The biggest disadvantage of conventional heat exchangers is that, in case of the energy load variation, it must be replaced by the one of different size. The aim of this work is to specify a method of combining micro channel heat exchangers into a grid, realising different powers. It was ment to specify the most accurate micro channel heat exchangers connection, in order to increase the intensity of the heat exchange process. Studied problem was about heating the ORC working medium (R134a) using waste heat (hot water). In this paper, there has been studied the fenomenon of the heat exchange process in the micro channel heat exchanger grid, which will be further called the integral heat exchanger. There have been studied three cases of micro channel heat exchangers connections, such as: parallel-parallel, parallel (heating water)-serial (R134a) and parallel (R134a) – serial (heating water). On the basis of the results of the analytical analysis it has been stated, that the serial (heating water)-parallel (R134a 7) micro channel heat exchangers combination is the most suitable for the most intensive heat exchange.
PL
Opracowany został nowy model umożliwiający obliczenie wpływu podłużnego przewodzenia ciepła w ściance kanalika na wymianę ciepła pomiędzy ścianką a przepływającym czynnikiem w mikrokanale. Zbadany został przypadek ustalonej wymiany ciepła. Znaleziono bezwymiarowe kryterium umożliwiające ocenę ważności wzdłużnego przewodzenia ciepła w ściance. W publikacji przedstawiono porównanie wyników modelu z wynikami przy zaniedbaniu podłużnego przewodzenia ciepła oraz z wynikami innego modelu opracowanego przez Kandlikara. Dodatkowo wykonano porównanie nowego modelu z wynikami eksperymentalnymi innych autorów. Osiągnięto zadawalające rezultaty.
14
Content available remote Mikrosiłownia domowa jako źródło energii cieplnej i elektrycznej
PL
Obiektem rozważań podejmowanych w ramach pracy jest kocioł gazowy sprzężony z laboratoryjnym modułem mikro-ORC. W badaniach zastosowano komercyjny kocioł, przeznaczony do użytkowania w gospodarstwach domowych. Jest to kocioł gazowy firmy De Dietrich (DTG X23N) o mocy cieplnej 25 kW. Przy wyborze kotła jako źródła ciepła kierowano się jak największą popularnością pod kątem mocy grzewczej całej jednostki ORC w gospodarstwach domowych. Głównym celem badań było określenie zakresu temperatur płynu, osiąganych strumieni ciepła oraz sprawności całego układu. Badania wstępne pokazały, że kocioł gazowy jest w stanie dostarczyć nasyconą/przegrzaną parę etanolu o parametrach niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania jednostki ORC. System może wyprodukować około 1kW energii. Zgodnie z zaleceniami i piniami autorów może być wykorzystany jako źródło ciepła w domowych siłowniach micro-CHP.
EN
The object of considerations undertaken in the article is a gas boiler coupled with laboratory micro-ORC module. The investigations used a commercial boiler, intended for the use in households. This is the gas boiler produced by DeDietrich company (DTG X23N), 25 kW thermal power. The most popular source for heating power the entire ORC unit in households is considered to choose a boiler as a heat source. The main aim of the study was to determine the fluid temperature range, heat flux performance and efficiency of the whole system. Preliminary investigations showed that a gas boiler is able to provide the saturated/superheated vapour of ethanol as working fluid at required conditions needed in the ORC. The system can produce around 1kWe. According to authors’ recommendations and opinions it can be used as a heat source in domestic micro-CHP.
PL
W pracy przeanalizowano kwestie związane z wykorzystaniem ciepła odpadowego z bloku energetycznego elektrowni o parametrach nadkrytycznych o mocy 900MW. Zagadnieniem nad którym skupiono uwagę jest pełne wykorzystanie potencjału ciepła odpadowego ze spalin, w postaci strumienia ciepła gorącej wody o mocy 200MW i temperaturze 90oC. Ciepło to wykorzystane jest do grzania układu ORC. Temperatura nośnika ciepła jest niewystarczająca, aby uzyskać atrakcyjne sprawności termiczne obiegu ORC i dlatego obieg ten jest dodatkowo dogrzewany ciepłem pary upustowej. W pracy przedstawiono model numeryczny układu hybrydowego łączącego blok nadkrytyczny o mocy 900 MWe z obiegiem ORC. Ponadto przedstawiono obliczenia numeryczne bloku nadkrytycznego dla płynu roboczego etanolu, przy wykorzystaniu dwóch upustów pary wodnej do końcowego odparowania czynnika ORC. Do analizy parametrów eksploatacyjnych obiegu posłużono się komercyjnym kodem Aspen Plus.
EN
In the paper the issues related to utilisation of waste heat from the power unit of power station at supercritical parameters and plant rating of 900MW are analysed. The scrutinized problem is a full utilization of heat from heat recovery from exhaust gases, which is available in the form of flow rate of water with temperature of 90oC and plant rating of 200MW. The temperature of heat source is too small to obtain attractive efficiency of ORC, hence the cycle is additionally heated by heat from the steam bleeds. The paper presents a numerical model of the hybrid system combining supercritical 900MWe block with the ORC cycle. Furthermore, the calculations of supercritical block for the case where ethanol is used as working fluid and two bleeders are used for evaporation of the ORC agent. To analyze the operating parameters of the cycle Aspen Plus commercial code was used.
16
Content available remote New trends in development of ORC's for micropower generation
EN
In the paper, new trends in development of micropower generation of heat and electricity are presented. New type of CHP for domestic usage is developed in the Institute of Fluid-Flow Machinery PAS and methods of its design are presented. The most promising trends in equipment of ORC cycle for this purpose were discussed. Main attention was focused on micro-heat exchangers design based on micro-channels and micro-jets. In our opinion future development of high power heat exchangers will be based on nets micro heat exchangers.
17
Content available remote Experiences from operation of various expansion devices in small scale ORC
EN
The main aim of this paper was to present various expansion devices for an application in the small scale ORC system. The investigations were carried out in two parallel directions. One direction was to design and construct a device dedicated to the analyzed ORC system. The second direction was to adapt existing expansion devices for the needs of the analyzed ORC system. Four various devices were described and presented together with the experimental results. The most promising seemed to be the vapour microturbine which was built from the beginning as the device ORC system oriented.
EN
In the paper presented is a novel concept to utilize the heat from the turbine bleed to improve the quality of working fluid vapour in the organic Rankine cycle (ORC), which contributes to the increase of ORC efficiency and the overall efficiency of the combined system of the power plant and ORC plant. Calculations have been accomplished for the case when available is waste heat as a flow rate of hot water at a temperature of 90 ◦C, which is used for preliminary heating of working fluid in ORC cycle. That hot water is obtained as a result of conversion of exhaust gases from power plant to the energy of hot water. Then the working fluid in ORC is further heated by the bleed steam to reach 120 ◦C. Such vapour is subsequently directed to the turbine. Possible working fluids were examined, namely R134a, silicone oils MM and MDM, toluene, and ethanol. Only under conditions of 120 ◦C/40 ◦C the silicone oil MM showed the best performance, in all other cases the ethanol proved to be best performing fluid of all. Results are compared with the ‘stand alone’ ORC module showing its superiority.
PL
W artykule przedstawiono wybrane wyniki prac badawczych prowadzonych w Instytucie Maszyn Przepływowych PAN w Gdańsku w zakresie poprawy efektywności energetycznej mikrokanałowych wymienników ciepła stosowanych między innymi w obiegach pracujących z czynnikami naturalnymi. Jednym z podstawowych oczekiwań jest znacząca redukcja napełnienia tych wymienników z uwagi na palność bądź wybuchowość czynnika roboczego. Omówiono zagadnienie efektów kapilarnych występujących w mini i mikrokanałowych wymiennikach ciepła wraz z prezentacją modelu występującego w nich pompowania kapilarnego.
EN
The paper presents selected results of research conducted at the Institute of Fluid-Flow Machinery Polish Academy of Sciences in Gdansk in improving the energy efficiency of microchannel heat exchangers used, inter alia, in the circuits working with natural factors. One of the basic expectations is a significant reduction of the content of these heat exchangers due to the flammability or explosive medium. Discussed the issue of capillary effects occurring in the mini and microchannel heat exchangers with a presentation model that appears in the capillary pumping them.
20
Content available remote Gas boiler as a heat source for a domestic micro-CHP
EN
This analysis considers a commercially available domestic gas boiler as a heat source for a domestic organic Rankine cycle system. An experimental study was made into the applicability of the gas boiler (De Dietrich with thermal power 25 kW) coupled with the laboratory prototype micro ORC setup. The main aim of the study is to determine the working fluid temperature, attainable heat rates and efficiencies of the whole system. Preliminary investigations show that the boiler was able to provide saturated/superheated vapor of ethanol and HFE-7100 as a working fluid at the required conditions needed in the ORC system and it can be utilized as a heat source in a domestic micro-CHP. The results should encourage future development of micro cogeneration units.
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.