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

Znaleziono wyników: 47

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  minichannel
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
1
Content available Flow structures during refrigerants condensation
EN
For several years, in the world are carried out studies on the refrigerants condensation in minichannels. These studies are aimed at understanding the condensation process and facilitate the design of mini heat exchangers. It is very important to optimize heat transfer and drive power consumption of the is the knowledge of the processes occurring during refrigerants condensation in pipe minichannels. It is important in this case to make a individual flow structures maps for the refrigerants, due to the significant effect of flow structured formed in the minichannel on the heat transfer and flow resistance. Unfortunately, in relation to the number of publications about condensation in minichannels, the number of published flow maps is relatively small. Due to the fact that the condensation process takes place differently in the minichannels and conventional channels, there is no possibility of using the flow maps for conventional channels to identification flow patterns in minichannels. One of the most popular flow maps for the condensation in minichannels is the map created by Colleman and Garimella, which was made for the R134a refrigerant. The authors conducted their own experimental studies of refrigerants R134a, R404A and R407C condensation in pipe minichannels with an internal diameter d = 3.3 - 0.31 mm. These studies results were subjected to calculation identification of flow structures using the map of Colleman and Garimella. These results are compared with the criteria published on Thome and Cavallini flow maps.
EN
This article presents the results of experimental research of R404A, R407C and R410A high-pressure refrigerants condensation in vertical pipe minichannels with an internal diameter d below 2,5 mm. The study determined the local and average heat transfer coefficient in the full range of vapor quality, x= 1-0. On the basis of experimental investigations, the dependence of heat transfer coefficient on the vapor quality x, the mass flux density G and the channel internal diameter d was obtained.
PL
Prędkość propagacji niestabilności temperaturowych jest związana bezpośrednio z przemieszczaniem się tzw. frontu skraplania. Zjawisko to zdefiniowano, jako przemieszczanie się obszaru o pomijalnej małej grubości oddzielającego skraplającą się w mieszaninie dwufazowej parę, od strefy ciekłej dochłodzonych skroplin. Cechą charakterystyczną obszaru rozdziału faz jest gwałtowny spadek temperatury oraz ciśnienia mieszaniny dwufazowej. W przypadku przemiany fazowej skraplania realizowanej w warunkach ustalonych front skraplania przemieszcza się w kierunku przeciwnym do napływającej do kanału pary. W wyniku oddziaływań hydrodynamicznych lub hydrostatycznych kierunek przemieszczania się frontu skraplania jest zależny od tego czy mamy do czynienia z procesem rozwoju czy też zaniku przemiany fazowej skraplania. W publikacji przedstawiono propozycję modelowania prędkości propagacji frontu skraplania w minikanałach rurowych dla czynnika chłodniczego R404A w warunkach oddziaływań niestabilności hydrodynamicznych. Badane średnice minikanałów mieściły się w zakresie dw = 0.64 ÷3.30 mm.
EN
The propagation velocity of temperature instabilities is directly connected with the displacement of the so-called condensation front. This phenomenon was defined as a displacement of on area with a negligently small thickness that separates condensing vapour in a two-phase mixture from the liquid zone of the subcooled condensate. In the case of a phase change of condensation realized in established conditions, the condensation front displaces in the opposite direction to the vapour incoming to the channel. As a result of hydrodynamic or hydrostatic interactions, the displacement direction of the condensation front depends of whether we deal with the process of the development or decay of the condensation phase change. The present study contains a proposal concerning modeling of the propagation velocity of the condensation front in pipe minichannels for the R404A refrigerant in the conditions of the interactions of hydrodynamic instabilities. The diameters examined of minichannels were d = 0.64÷3.30 mm.
EN
Analysis of the state of-the-art in research of minichannel heat exchangers, especially on the topic of flow maldistribution in multiple channels, has been accomplished. Studies on minichannel plate heat exchanger with 51 parallel minichannels with four hydraulic diameters, i.e., 461 μm, 574 μm, 667 μm, and 750 μm have been presented. Flow at the instance of filling the microchannel with water at low flow rates has been visualized. The pressure drop characteristics for single minichannel plate have been presented along with the channels blockage, which occurred in several cases. The impact of the mass flow rate and channels’ cross-section dimensions on the flow maldistribution were illustrated.
EN
The paper describes applications of the vibration-assisted laser surface texturing and spark erosion process as methods of modifying properties and structures of metal surfaces. Practical aspects of the use of produced surfaces in the heat exchanger with a minichannel have been described. Compared with smooth surfaces, developed metal surfaces obtained by vibration-assisted laser surface texturing and electromachining show more effective heat transfer. The local heat transfer coefficient for the saturated boiling region obtained for developed surfaces had the values significantly higher than those obtained for the smooth plate at the same heat flux. The experimental results are presented as the heated plate temperature (obtained from infrared thermography) and relationships between the heat transfer coefficient and the distance along the length of the minichannel for the saturated boiling region.
PL
W artykule zestawiono wartości lokalnych współczynników przejmowania ciepła uzyskane z badań wymiany ciepła podczas przepływu czynnika chłodniczego FC-72 i wody destylowanej przez pionowy minikanał podczas zmiany przepływu. Minikanał posiadał wymiary: głębokość - 1,7 mm, szerokość - 16 mm, długość - 180 mm oraz był ogrzewany asymetrycznie. Elementem grzejnym była płyta grzejna z super stopu Haynes - 230 o grubości 0,45 mm. Lokalne współczynniki przejmowania ciepła wyznaczono na styku ciecz wrząca - powierzchnia grzejna z warunku brzegowego trzeciego rodzaju, przy wykorzystaniu metody jednowymiarowej. Temperatura powierzchni na zewnętrznej powierzchni grzejnej stykającej się bezpośrednio z otoczeniem rejestrowana była za pomocą termowizji (IRT). Płyta szklana stanowiąca drugą ściankę kanału pozwoliła na jednoczesną obserwację struktur przepływu dwufazowego. W pracy omówiono i pokazano stanowisko pomiarowe z jego obiegami i systemami. Przedstawiono przegląd literatury dotyczący zastosowania różnych czynników roboczych w badaniach innych naukowców. Zestawiono i przeanalizowano uzyskane zależności współczynnika przejmowania ciepła w funkcji odległości od wlotu do wylotu minikanału podczas zwiększania strumienia ciepła i skonstruowano krzywe wrzenia, otrzymane na podstawie badań z wykorzystaniem dwóch czynników roboczych: FC-72 i wody destylowanej, przy uzmiennianiu natężenia przepływu. Porównano uzyskane wyniki oraz zarejestrowane struktury wrzenia.
EN
The present paper compares local heat transfer coefficients obtained from the study of flow boiling heat transfer with FC-72 and distilled water in a vertical, asymmetrically heated minichannel at variate flow rate. The minichannel dimensions were as follows: depth – 1.7 mm, width - 16 mm, length - 180 mm. A 0.45 mm thick Haynes-230 plate was the heating element. The local heat transfer coefficients were determined by the one-dimensional method from the third type boundary condition at the interface between the boiling liquid and the heated surface. The temperature at the external face of the heated surface in direct contact with the ambient was registered with infrared thermography (IRT). One of the minichannel walls was made of a glass pane, thus allowing observations of two-phase flow structures. The measurement setup with its circuits and systems was described in detail. The literature review focused on the use of different working fluids in the studies conducted by other researchers. The dependencies of the heat transfer coefficient as a function of the distance from the inlet to the outlet of the minichannel at increasing heat flux were compared and analysed. Boiling curves obtained based on the studies with FC-72 and distilled water were plotted for variated flow rate. The results and recorded boiling structures were compared.
PL
Przedstawiono efektywność wymiany ciepła podczas wrzenia płynu chłodniczego przepływającego przez pionowy minikanał, asymetrycznie ogrzewany powierzchnią rozwiniętą teksturowaniem laserowo-wibracyjnym. Analizy efektywności wymiany ciepła dokonano na podstawie lokalnych współczynników przejmowania ciepła na styku powierzchnia grzejna–płyn. Zastosowanie powierzchni grzejnej rozwiniętej teksturowaniem laserowo-wibracyjnym wspomogło osiągnięcie efektywniejszej wymiany ciepła podczas wrzenia nasyconego w porównaniu z powierzchnią gładką, gdyż uzyskano wyższe wartości współczynników przejmowania ciepła.
EN
This chapter discusses the efficiency of flow boiling heat transfer for a fluid flowing through a vertical minichannel heated asymmetrically with a surface enhanced by vibrationassisted laser texturing. The study of the heat transfer efficiency involved analysing the local values of the heat transfer coefficients at the interface between the heated surface and the fluid. The use of an enhanced surface produced by vibration-assisted laser texturing contributed to more efficient saturated flow boiling heat transfer than that observed for a smooth surface because higher values of the heat transfer coefficients were obtained.
8
EN
This paper deals with thermal deformations of the heating foil in a heat exchanger with a rectangular minichannel. Flow boiling heat transfer was achieved to maximize the heat transfer coefficient. As confirmed by the experiments, the deformations resulting from the thermal expansion of the heating foil led to local narrowing of the channel, and consequently distorted flow and less effective heat transfer.
9
Content available remote Gaz-ciecz w minikanale z elementami zaburzającymi
EN
Two-phase gas-liquid flow is simply used in chemical, petrochemical or process engineering. This flow is very important from substance mixing part of view. It determines very important physical phenomena as heat and mass transfer. To intensify those kind of phenomena are used mini- and micro- reactors. Because of this facts it was decided to carry out the research of two-phase gas-liquid flow in minichannel with disturbing element.
PL
W artykule omówiona została ocena możliwości wykorzystania istniejących metod obliczeniowych wyznaczania wartości współczynnika wnikania ciepła, które zostały opracowane dla syntetycznych czynników chłodniczych, w kontekście możliwości ich wykorzystania dla wrzenia propanu w kanałach poziomych. Analizie zostały poddane wybrane, często cytowane w literaturze, metody obliczeniowe w porównaniu z dostępnymi w literaturze wynikami badań eksperymentalnych dla różnych warunków cieplno-przepływowych wrzenia propanu.
EN
Paper discuss the assessment of possibility of using existing calculation methods, which has been developed for synthetic refrigerants, to predict heat transfer coefficient of propane boiling in horizontal channels. The analysis was made for selected calculation methods compared with experimental results taken from literature in various thermal-flow conditions for boiling propane.
PL
W artykule zaprezentowano wstępną koncepcję stanowiska eksperymentalnego do badań wymiany masy/ciepła w elementach mini-wymienników ciepła. Proponowana metoda badawcza bazuje na technice elektrolitycznej, w której do wyznaczenia współczynników wymiany masy wykorzystuje się zależności opisujące zjawiska elektrolizy. Pomiary powstałych prądów granicznych, powierzchni katody, przy której następuje wymiana roboczych jonów, oraz stężenia jonów w elektrolicie, dają możliwość określenia intensywności wymiany masy. Otrzymane wielkości, wykorzystując analogię pomiędzy procesami przenoszenia masy i ciepła, przelicza się na współczynniki wymiany ciepła. Proponowana metoda może być również wykorzystywana w mini-skali. Wiąże się to jednak z dodatkowymi warunkami, które muszą być spełnione, aby zminimalizować błędy wynikające ze skali procesu, a związane m.in. z chropowatością powierzchni elektrod, zmianą stężenia na długości katody, czy też grubością średniej warstwy dyfuzyjnej. Zaprojektowane stanowisko będzie umożliwiało badania nad intensywnością wymiany masy/ciepła w mini-wymienniku ciepła z kanałami o przekroju prostokątnym.
EN
The paper presents the preliminary conception of the experimental stand for measurements of mass and heat transfer coefficients in mini heat exchangers. The proposed method based on the electrolytic technique in which to determine the mass transfer coefficients the equations describing the electrolysis phenomenon are used. Measurements of limiting streams established, the cathode surface at which the ion exchange exists, and the concentration of ions in the electrolyte make it possible to determine the intensity of mass exchange. The proposed method may be used in small scale applications. However, this is connected with the additional conditions that must be met in order to minimize errors resulted from the scale of the process, e.g. the surface roughness of the electrodes, the concentration change of the length of the cathode, or the average thickness of the diffusion layer. Designed test stand will allow to study the intensity of mass and heat ex-change in mini exchanger with channels of rectangular cross-section.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych lokalnego współczynnika przejmowania ciepła. Wymiana ciepła odbywała się między ogrzewaną ścianką kanału a przepływającym wewnątrz czynnikiem chłodniczym (R134a i R404A). Wykorzystano 12, wykonanych ze stali nierdzewnej, rurek o średnicy wewnętrznej w zakresie dw = 0,64 ÷ 2,30 mm. Rurki tej średnicy, tzw. minikanały wykorzystuje się do budowy miniaturowych wymienników ciepła. Badania przeprowadzone w zakresie gęstości strumienia masy (wp) = 350 ÷ 1400 kg/(m2s) i gęstości strumienia ciepła dochodzącej do q = 90 kW/m2 pozwoliły zaobserwować występowanie, nie obserwowanego w kanałach konwencjonalnych, zjawiska flashingu. Wykazano, że w strefie objętej występowaniem zjawiska flashingu warunki wymiany ciepła pogarszają się, a wartość lokalnego współczynnika przejmowania ciepła w tej strefie może spaść nawet o 50%.
EN
The paper presents the results of experimental investigations on the heat transfer coefficient. The heat was transferred between the heated channel wall and the refrigerant flowing inside the channel. Refrigerants R134a and R404A were used as a working fluid. During the experiments 12 tubes were used. The tubes were made of stainless steel and their inner diameter was: 0.45, 0.55, 0.80, 1.10, 1.15, 1.30, 1.35, 1.40, 1.60, 1.68, 1.94 and 2.30 mm. Channels with the above mentioned diameters are called minichannels and they are used to build miniaturized heat exchangers. The study was conducted in six series in which the mass flux density was changed (Table 1). During each series the heat flux density was stepwise increased and then decreased. Its maximum value was q = 90 kW/m2. This allowed obtaining the forced convection heat transfer or boiling phenomenon. In some cases, it was noted that the flashing phenomenon occurred. This phenomenon occurred when the local pressure was lower than the saturation pressure (at a given temperature). It revealed the evaporation of a liquid, not by applying heat from the wall, but by using the latent heat (heat of evaporation) [4, 5]. Reduction in the local pressure below the saturation pressure was common in minichannels. The reason is large pressure drops which occur in tubes of such small diameters. The flashing phenomenon was not observed inside conventional channels. The results of this study showed that in the zone of its occurrence the value of the local transfer coefficient decreased significantly (Figures 5 ÷ 8). During the experimental investigations the value of the local heat transfer coefficient decreased to 50%. From the conducted research it follows that the existence of the flashing phenomena in heat exchangers is harmful.
PL
Przeprowadzono badania eksperymentalne skraplania czynnika chłodniczego HFE7100 w minikanale rurowym o średnicy wewnętrznej d = 2 mm. Podczas badań wykonano wizualizację występujących podczas procesu skraplania struktur przepływu. Dokonano pomiaru parametrów geometrycznych i przepływowych w celu identyfikacji struktur przepływu dwufazowego skraplania w minikanale. Przeprowadzono identyfikację zakresu występowania poszczególnych struktur przepływu podczas skraplania niskociśnieniowego czynnika chłodniczego HFE7100. Badania wykonano w całym zakresie procesu skraplania (x = 0 – 1).
EN
Identification of flow patterns can be made by two methods. The first one is a calculation method consisting in calculating flow parameters and comparing their values with the ranges given by other authors or flow maps. This method has a number of limitations associated with a small amount of existing flow patterns maps, and many restrictions on their use. The second method visualizes the flow and identifies it from photos. This method is more accurate. This paper presents a methodology and results of experimental identification of the two-phase flow structure by measurement of flow and geometrical parameters. The test stand was designed and built. An optical measurement system was used for recording, processing and image analysis. Preliminary measurements were made for a two-phase flow mixture of HFE – 7100 refrigerant. The results of visualization and measurement of parameters are shown in the figures presented in the paper.
EN
Gas-liquid two-phase flow in minichannels has been the subject of increased research interest in the past few years. Evaluation, however, of today's state of the art regarding hydrodynamics of flow in minichannels shows significant differences between existing test results. In the literature there is no clear information regarding: defining the boundary between minichannels and conventional channels, labelling of flow patterns. The review of literature on the hydrodynamics of gas-liquid flow in minichannels shows that, despite the fact that many research works have been published, the problem of determining the effect of diameter of the minichannel on the hydrodynamics of the flow is still at an early stage. Therefore, the paper presents the results of research concerning determination of flow regime map for the vertical upward flow in minichannels. The research is based on a comprehensive analysis of the literature data and on the research that has been carried out. Such approach to the mentioned above problems concerning key issues of the two-phase flow in minichannels allowed to determine ranges of occurrence of flow structures with a relatively high accuracy.
PL
W artykule omówiono technikę jednoczesnego pomiaru stopnia zapełnienia przy wrzeniu w przepływie i rozkładu temperatury powierzchni grzejnej. Przedmiotem badań było rozpoznanie struktur przepływu dwufazowego, stopnia zapełnienia i stopnia suchości oraz zmiennych wraz z nimi współczynników przejmowania ciepła przy wrzeniu w przepływie płynu przez pionowy, prostokątny minikanał.
EN
Heat transfer to boiling liquid flowing through narrow minichannels has become a modern solution to heat transfer enhancement in small, mainly electronic devices. The paper discusses the method for simultaneous measurement of the flow boiling void fraction and heating surface temperature distribution, which aims at determining local values of the vapor quality and heat transfer coefficients. The studies were conducted for boiling FC-72 in a rectangular, vertical and asymmetrically heated minichannel. Employing a high-speed camera on the measurement stand constructed by the author helped to determine, for the set sections, the void and liquid fractions as a function of variable thermal and flow parameters such as channel hydraulic diameter, heat flux, pressure, mass flux and temperature of liquid subcooling at the minichannel inlet. Measurements of the heating surface temperature distribution and photographic observations of the two-phase flows, when conducted simultaneously, allow deter-mining the dependence of the recorded local void fraction on the local temperature. The liquid crystal thermography technique helped to perform the repetitious measurements of the temperature on the heating surface. One of the advantages of this technique is a possibility of observing the instantaneous temperature field of the heating surface. There were observed the following flow patterns: bubbly flow, bubbly-slug flow, slug flow, slug-wispy flow and wispy flow.
PL
Celem pracy jest zastosowanie metody Trefftza do wyznaczenia dwuwymiarowego pola temperatury wrzącego czynnika chłodniczego płynącego przez asymetrycznie ogrzewany prostokątny minikanał. Dla równania zachowa¬nia energii przy znanym profilu prędkości wyprowadzono funkcje Trefftza. Obliczenia przeprowadzono dla fazy ciekłej. Wyniki porównano z uproszczonym modelem, gdzie rozwiązanie metodą Trefftza połączono z metodą operacji odwrotnych. W obu podejściach otrzymano zbieżne wyniki.
EN
Application of the Trefftz method in the determination of two-dimensional temperature field of boiling liquid flowing through an asymmetrically heated rectangular minichannel is presented in the paper. The Trefftz functions for a known velocity profile were introduced in the energy balance equation Calculations were performed for liquid phase only. The results were compared with a simplified model where the Trefftz method was combined with inverse operations. Both approaches gave similar results.
EN
Technology advancements entail a necessity to remove huge amounts of heat produced by today’s electronic devices based on highly integrated circuits, major generators of heat. Heat transfer to boiling liquid flowing through narrow minichannels is a modern solution to the problem of heat transfer enhancement. The study was conducted for FC-72 boiling in a rectangular, vertical and asymmetrically heated minichannel that had depths of 0.5–1.5 mm, a width of 20 mm and a length of 360 mm. The heat flux increased and decreased within the range of 58.3–132.0 kWm-2, the absolute pressure ranged from 0.116 to 0.184 MPa and the mass flux was 185–1139.2 kgm-2s-1. The boiling process took place on a flat vertical heating surface made of Haynes-230 0.1 mm thick acid-proof rolled plate with the surface roughness of 121 μm.
PL
Badanie i analiza oporów przepływu podczas skraplania czynników chłodniczych w minikanałach rurowych ma duże znaczenie dla poznania procesu skraplania. W artykule tym przedstawiono wyniki przeprowadzonych badań, które mają na celu ułatwienie projektowania, konstrukcji i eksploatacji kompaktowych wymienników ciepła. W wyniku analizy rezultatów badań autorka proponuje własną zależność pozwalającą na wyznaczenie średnich i lokalnych oporów przepływu w minikanałach.
EN
Nowadays, much attention is paid to miniaturization of devices while increasing their efficiency. The same is with heat exchangers which have to exchange a lot of heat from a small area. By using minichannels and phase transitions, miniaturization of heat exchangers with intensification of heat exchange is possible. Unfortunately, the decrease in internal diameter creates problems associated with an increased flow resistance, which is a negative phenomenon because it causes increases in energy consumption for refrigerant transportation. The understanding of the dependence between the flow resistance and the flow parameters, refrigerant properties as well as internal diameter of a minichannel can improve design, construction and exploitation of compact heat exchangers. It will also enable optimization of the heat transfer coefficient α and flow resistance (Δp/L) growth. For this purpose, investigations were performed on three different refrigerants: R134a, R404A, R407C in minichannels with an internal diameter of the range dw = 0.31 mm - 3.3 mm. Miniaturization of compact heat exchangers and use of environmentally friendly CFC substitutes also help to reduce harmful effects on the environment and costs due to the absorptivity of material decrease. Based on the analysis of the investigation results the author has developed own correlation describing change of the pressure drop on the minichannel length, depending on its internal diameter, flow parameters and refrigerant properties.
19
Content available remote Wpływ średnicy mi- nikanalu na hydrodynamikę przepływu dwufazowego gaz - ciecz
PL
Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych przepływu dwufazowego gaz - ciecz w pięciu minikanałach, o średnicy hydraulicznej z zakresu od do 6 mm. Przedstawiono analizę korelacji danych własnych i literaturowych w celu adaptacji modelu Zubera-Findlay 'a do przepływu gaz - ciecz w minikanałach. Wyznaczono parametry modelu poślizgu: prędkość dryfu i parametr rozkładu oraz zależność do obliczania rzeczywistej prędkości gazu, dla której istnieje wpływ średnicy minikanału na parametr rozkładu.
EN
The paper presents experimental results of two-phase, gas-liquid vertical flow for five ducts of hydraulic diameters in the range 2 mm - 6 mm. Analysis of authors' own and taken from literature correlations aiming to the adaptation of Zuber - Findlay model in description of gas-liquid flow in minichannels is given. Parameters of the slip model such as drift velocity and distribution parameter were determined. The relationship for calculation of real gas velocity considering the influence of minichannel diameter on distribution parameter was elaborated.
20
PL
W pracy zaprezentowano wyniki badań elektrolitycznych rozkładu współczynnika wymiany masy przy powierzchni krótkiego minikanału podczas laminarnego przepływu elektrolitu przez kanał. Przebadano prosty, okrągły kanał o średnicy 1,5 mm i długości 15 mm. Otrzymane wyniki badań świadczą o intensyfikacji wymiany masy w kanale o małej średnicy w porównaniu z wymianą masy w kanale o wymiarach konwencjonalnych. Przeprowadzone badania są badaniami wstępnymi - przewiduje się uszczegółowienie badań w celu uzyskania korelacji empirycznej.
EN
The electrolytic investigation results of mass transfer coefficient distribution at the surface of short minichannel during the laminar flow through the channel were presented in the paper. A simple, circular channel with a diameter of 1.5 mm and a length of 15 mm was investigated. The obtained results showed the intensification of mass transfer in a channel of small diameter compared with the mass transfer in a channel of conventional sizes. Since the studies are of preliminary character, detailed tests are planned aiming to obtain an empirical correlation.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.