W pracy analizowano wymianę ciepła i masy w układzie zawierającym mikrokanał. Przedstawiono model pozwalający symulować oscylacje wielkości opisujących wymianę ciepła i masy w mikrokanale (temperatury powierzchni grzejnej, ciśnienia, natężenia przepływu cieczy). Do opisu przepływu mieszaniny dwufazowej zastosowano jednowymiarowy model przepływu typu - ‘homogeneous flow model’. Model przepływu ciepła w ściance mikrokanału oparto na jednowymiarowym równaniu przewodnictwa ciepła z uwzględnieniem zmiennego w czasie strumienia ciepła pobieranego przez wrzącą ciecz. Otrzymane wyniki symulacji pokazują, że pojawienie się oscylacji parametrów opisujących wymianę ciepła i masy w mikrokanale określone jest poprzez wzajemną interakcję pomiędzy układem zasilającym wymiennik ciepła w ciecz, a układem dostarczającym ciepło do mikrokanału. Uzyskany w modelu scenariusz pojawiania się oscylacji parametrów opisujących wymianę ciepła i masy obserwowany był w badaniach eksperymentalnych.
EN
In this paper the heat and mass transfer inside the systems with microchannel was analyzed. Proposed in the paper model allows to simulate the oscillations of parameters describing the heat and mass transfer inside microchannel (heating surface temperature, pressure, liquid flow rate). To describe the two-phase mixture flow the one-dimensional flow model type called 'homogeneous flow model' was used. The model of the heat transfer inside the microchannel walls was based on the one-dimensional heat conduction equation with changing in time the heat flux absorbed by the boiling liquid. The obtained simulation results show that the appearance of the oscillations of parameters describing the heat and mass transfer inside the microchannel is determined by the mutual interactions between the liquid supply and the heat supply systems of the microchannel. The similar oscillations patterns of parameters describing the heat and mass transfer obtained from the model was observed in experimental researches.
In the paper the model of pressure-drop oscillations has been proposed. The model was based on the iterative solution to equations. The dynamics of pressure-drop oscillations in a single channel and in two neighbouring channels have been analyzed. There has been assumed that the pressure-drop oscillations in the system are caused by interactions between the heat supply system and liquid supply system. These interactions influence the heat and mass transfer inside the microchannel. Obtained results indicate that the shape of pressure drop curve has a significant influence on the system stability. When the slope of curve ? = () in the region between function extremes increases then the pressure oscillations become chaotic. In case of multichannel system the thermal interactions (occurring through the channel walls) and hydrodynamic interactions (occurring inside the common channels outlet) have been considered. Four types of two-phase flow behaviours in parallel channels have been observed depending on the intensity of interactions: alternate oscillations, consistent oscillations, periodic oscillations and completely synchronized oscillations. Obtained qualitative results have been compared with conclusions of experimental results reported by other researches. The good qualitative agreement with experimental results has been obtained.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.