Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Study of heat transfer during pool boiling on minifins surface coated with carbon nanotubes

Strąk E., Pastuszko R., Kłosowiak R., Urbaniak R.

Transactions of the Institute of Fluid-Flow Machinery

|

2015

|

nr 128

59--72

EN

The article describes the study of heat transfer during pool boiling on minifins surface coated with nanostructure. This is a molecular level technology used in engineering or mechanical factory. A surface with carbon nanotubes (CNTs) is highly effective in reducing the superheat incipience and enhancing both the heat flux and heat transfer coefficient. The paper focuses on the comparison of the surfaces, on which pool boiling heat transfer occurs, i.e., on minifins coated with carbon nanotubes (MF+N) with surfaces formed by sintering the woven copper wire mesh to the minifins tips (MF+M) and with plain minifins surface (MF). The experiments were carried out for two boiling fluids: water and ethyl alcohol. The purpose of the presented study was to find out which of those tested surfaces and fluids could be the best alternative for use in the cooling of electronic devices and which surfaces could be used as thermosyphon or heat pipe evaporator.

2

Badania intensyfikacji wymiany ciepła podczas wrzenia pęcherzykowego

Nadstawna E., Pastuszko R., Piasecka M.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

7746--7754

PL

Niniejszy artykuł dotyczy przeglądu badań intensyfikacji wymiany ciepła podczas wrzenia pęcherzykowego. Badania te związane są z różnego rodzaju powierzchniami i czynnikami wrzącymi, stosowanymi w celu poszukiwania coraz sprawniejszych, a zarazem coraz mniejszych wymienników ciepła. Temat intensyfikacji wymiany ciepła jest zagadnieniem często poruszanym ze względu na postęp techniki w dziedzinie chłodzenia maszyn i urządzeń, zarówno mechanicznych jak i elektronicznych, a także ze względu na rozwój techniki rakietowej, kosmicznej i energetyki. Nowe dielektryczne czynniki wrzące badane są na różnego rodzaju powierzchniach strukturalnych odprowadzających ciepło. Dąży się do uzyskania możliwie dużych gęstości strumienia ciepła dla niewielkich powierzchni odprowadzających ciepło, przy jednoczesnym jak najmniejszym ich przegrzaniu. Do rozwoju badań nad intensyfikacją wymiany ciepła podczas wrzenia pęcherzykowego przyczyniło się wytwarzanie powierzchni wykorzystujących kilka metod intensyfikacji wymiany ciepła, przez co możliwe jest znaczne zwiększenie współczynnika przejmowania ciepła w stosunku do powierzchni gładkich. Zaproponowane własne powierzchnie z układem porów i miniżeber umożliwiają wytworzenie dużej liczby ośrodków nukleacji, co prowadzi do znacznego wzrostu współczynnika przejmowania ciepła.

EN

The article describes the review of studies on pool boiling heat transfer enhancement. The research relates to various surfaces and boiling fluids which are used in the search of more effective and progressively smaller heat exchangers. The subject of pool boiling heat transfer enhancement is a common issue to be discussed in terms of the advancement of the cooling machines and devices, both mechanical and electronic ones, and also due to the progress of rocketry, aerospace and energy. Newer and newer refrigerants to be tested on a variety of surfaces emitting heat are produced. It results in achieving maximal heat fluxes for small surfaces and simultaneous attempts to reduce their superheat. The construction increasingly modified structures contributed to the development of research on the pool boiling heat transfer enhancement. Due to this, it is possible to significantly increase the heat transfer coefficient in relation to smooth surfaces. Own surfaces with the proposed arrangement of pores and minifins make it possible to provide a large number of nucleation sites. This leads to a substantial intensification of the heat flux transferred from the investigated surfaces.

3

Zalecenia konstrukcyjne do projektowania miniaturowych wymienników ciepła

Pastuszko R.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Nauki Techniczne

|

2008

|

Z. 11

239--247

PL

W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia związane z chłodzeniem elementów elektronicznych, wydzielających duże strumienie ciepła. Podkreślono możliwość wykorzystania procesów wrzenia na specjalnie dobranej powierzchni strukturalnej, co przyczynia się do zminiaturyzowanie układów chłodzenia i daje możliwość odprowadzania strumieni ciepła o gęstościach powyżej 1 MW/m2. Omówiono chłodzenie bezpośrednie i pośrednie elementów elektronicznych, przedstawiono przykładowe krzywe wrzenia dla wybranych powierzchni grzejnych – parowników w postaci struktur z tunelami podpowierzchniowymi. Pokazano przykład zastosowania żeber ze strukturą tunelową lub porowatą do chłodzenia procesorów.

EN

The paper deals with selected cooling problems of electronic elements which emit high heat fluxes. An application of boiling processes on specially selected structural surfaces is emphasized, due to its contribution to miniaturization of cooling systems and possibility of transfer of heat fluxes above 1 MW/m2. Direct and indirect cooling are discussed; examples of boiling curves for selected heating surfaces – evaporators as structures with subsurface tunnels – are presented. An application of fins with tunnel or porous structure to cool processors is discussed.

4

Wpływ parametrów powierzchni tunelowej na wymianę ciepła przy wrzeniu pęcherzykowym

Kozioł M., Pastuszko R., Poniewski M.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2006

|

Nr 6s

126-127

EN

The paper deals with the experimental study of nucleate pool boiling heat transfer on tunnel surfaces. The experiments were carried out at atmospheric pressure for the R-123. The influence of foil pores diameter on boiling heat flux was defined.

5

Obliczanie strumienia ciepła przy wrzeniu w układzie połączonych pionowych i poziomych tuneli podpowierzchniowych.

Pastuszko R.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2006

|

Nr 6s

183-185

EN

The paper focuses on theoretical and experimental studies of boiling heat transfer in tunnel structures (TS) covered with a perforated foil. On the basis of studies performed and the existing analytical boiling models, one proposed the own model. Characteristic mechanisms of vapour bubbles formation, shifting and detaching in tunnels were considered, as well as the non-isothermality of the extended surface.

6

Wyznaczanie pól temperatury przy zastosowaniu termografii ciekłokrystalicznej oraz kamery termowizyjnej w badaniach wymiany ciepła w minikanałach

Piasecka M., Pastuszko R.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2005

|

R. 51, nr 6

23--26

PL

W artykule omówiono wykorzystanie dwu bezstykowych metod do wyznaczania pól temperatury w badaniach wymiany ciepła przy wrzeniu w przepływie przez minikanał: termografię ciekłokrystaliczną oraz metodę termowizyjną. Termografię ciekłokrystaliczną wykorzystano do identyfikacji rozkładu temperatury na powierzchni grzejnej mninkanału, co pozwoliło na określenie inicjacji wrzenia. Za pomocą kamery termowizyjnej zarejestrowano rozkład temperatury na powierzchni szkła (izolacja) przykrywającego powierzchnię grzejną, co umożliwiło dokładne oszacowanie strat ciepła do otoczenia. Załączono przykładowe wyniki otrzymane przy wykorzystaniu obu technik pomiarowych.

EN

The paper discusses the application of two contactless methods for the determination of temperature fields in heat transfer investigations of minichannel flow boiling. They are liquid crystal thermography and thermovision. The first one is applied to the identification of temperature distribution on the minichannel heating surface (Fig. 1). It requires, however, a complex system of measurement data acquisition and processing and processing (Fig. 2). Hue distribution on the surface, corresponding to the temperature distribution on the heating foil, makes it possible, first of all, to specify the boiling incipience location when the flux increases (Fig. 3). With the use of IR camera (Fig. 5) for the registration of temperature distribution on the surface of the glass covering the heating surface (Fig. 6), it is possible to accurately estimate heat losses to the environment. Exemplary results obtained with both measurement techniques are included. with liquid crystal thermography, the heating foil temperature dependence on the distance from the minichannel inlet was found out (Fig. 4a). Owing to that, it was possible to determine local heat transfer coefficients at a distance from the minichannel inlet, (Fig 4b). Heat losses, estimated with thermovision, turned out to be very small and could be disregarded.

7

Pomiary rozkładu temparatury w żebrach z dodatkowymi pokryciami strukturalnymi

Pastuszko R., Piasecka M.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2005

|

R. 51, nr 6

27--30

PL

Omówiono wykorzystanie dwóch metod określania rozkładu temperatury dla powierzchni ożebrowanych, oddalających ciepło do wrzącej cieczy. Metoda "ruchomej termopary", umieszczonej wewnątrz żebra, pozwala na określenie zmian temperatury przy dowolnym, zadanym przesunięciu, zależnym od dokładności czujnika położenia. Bezstykowa metoda, wykorzystująca kamerę termowizyjną, umożliwia określenia pola temperatur na odizolowanej od kontaktu z wrzącą cieczą powierzchni żebra. Opisano stanowiska pomiarowe i dokonano porównań przykładowych danych eksperymentalnych z obliczeniami teoretycznymi oraz oszacowano błędy pomiarowe.

EN

The paper discusses the application of two stating temperature distribution on finned surfaces with tunnel structures (TS) and capillary porous covering (CPS), which relase heat into the boiling liquid. The method of "movable thermocouple" located inside a fin makes it possible to specify temperature changes at arbitrary, preset shift dependent on the location sensor accuracy. With the contactless method relying on IR camera, it is possible to state temperature fields on the fin surface isolated from boiling liquid, which makes reference to temperature distribution in the fin intersection. The measurement stand are described, exemplary experimental data are compared with theoretical computation and measurement errors are estimated. Exemplary results obtained with both measurement techniques are included. They require correcting calculations for measured temperatures. That would account for both qualitqtive and quantitative evaluation of temperature distribution on developed surfaces with additional structural coverings.

8

Fin arrays with tunnelled structure

Pastuszko R.

Turbulence : international journal

|

2004

|

Vol. 10

99-110

9

Temperature field in tho-layer fins immersed in boiling water

Pastuszko R.

Transactions of the Institute of Fluid-Flow Machinery

|

2003

|

nr 112

103-118

EN

The steady, two-dimensional temperature field for a two-layer fin, composed of copper core and porous covering, filled with boiling water was calculated. Simplified one-dimensional model was also presented. Fin parameters were: height - 10 mm, thickness - 3 mm, porosity - 60%, capillary-porous structure (CPS) layer thickness - 0.6 mm. The modified finite difference method was described. The heat transfer coefficient was assumed to vary with a power-law-type formula. Temperature distribution in the fin vertical section was determined experimentally with a thermovision camera. A reasonable degree of congruence was found to exist between the theoretical and the experimental results.

10

Determination of heat flux for two-layer fins assembly

Poniewski M., Pastuszko R.

Archives of Thermodynamics

|

2003

|

Vol. 24, no 2

5-17

EN

The paper presents nucleate boiling on the assembly with two-layer fins, composed of a copper core and capillary-porous structure (CPS) covering. The base heat flux for the fin assembly was determined. Two methods of heat flux calculation were described. The constants C and n in the formula[ q=C>T^n ] were determined experimentally on the basis of boiling curves. General relation for heat transfer coefficient was also used to specify the heat flux. Calculated heat fluxes were compared with experimental data for samples of different porosity (47-85%), CPS thickness (0.2-0.7 mm) and fins thickness (1.5-5 mm). A reasonable degree of congruence was found to exist between presented computation models and experimental results.

11

Wymiana ciepła przy wrzeniu na żebrze dwuwarstwowym z pokryciem porowatym

Pastuszko R., Poniewski M.E.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

1999

|

Z. 70

25-38

PL

Przedstawiono rozwiązanie numeryczne zagadnienia dwuwymiarowego rozkładu temperatury w przekroju żebra z pokryciem porowatym, z uwzględnieniem zmienności współczynnika przejmowania wzdłuż wysokości żebra oraz dla porównania, uproszczone rozwiązania jednowymiarowe, przy założeniu stałego współczynnika przejmowania ciepła wzdłuż wysokości żebra. Opisano specjalne stanowisko do określania rozkładu temperatur, za pomocą kamery termowizyjnej, w przekroju żebra z pokryciem kapilarno-porowatym, które przekazuje ciepło do wrzącej wody lub freonu 113. Określono pole temperatur dla obszaru składającego się z dwóch warstw o różnej przewodności cieplnej: miedzianego rdzenia i warstwy porowatej, nasączonej wrzącą cieczą. Porównano wyznaczony numerycznie rozkład temperatury w przekroju żebra ( z warunkami brzegowymi III rodzaju) z rozkładem zmierzonym przy użyciu kamery termowizyjnej.

EN

Temperature field for two-layer fin, composed of copper core and porous covering, filled with boiling fluid, was calculated. The heat transfer coefficient was assumed to way withpower-law-type formula. This solution was compared with simplified one-dimension solution. Temperature distribution in a fin vertical section was determined experimentally by infrared camera. A quite reasonable degree of agreement was found between the theory and the experimental carried out in practice.