Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 40

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  minichannels
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
PL
Przejmowanie ciepła w momencie przepływu czynnika chłodniczego przez minikanał jest złożonym procesem, który warunkuje efektywność energetyczną dwufazowej przemiany skraplania. Istotnie, małe średnice kanałów determinują duże wartości współczynników przejmowania ciepła. Niewątpliwie, współczynnik przejmowania ciepła jest również zależny od gęstości strumienia ciepła, czyli parametru określającego intensywność odprowadzenia ciepła do środowiska zewnętrznego [2, 4, 8]. W związku z tym, w artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych transportu ciepła podczas dwufazowego przepływu substanThe heat transfer during the refrigerant flows through the minichannel is a complex proces that conditions the energy efficiency of the two-phase condensation. Indeed, the small diameters of the channels determines the high values of the heat transfer coefficients. Undoubtedly, the heat transfer coefficient is also dependent on the heat flux density, in other words the parameter that determines the intensity of the heat dissipation to the external environment [2, 4, 8]. Therefore, the investigation results of heat transfer during the two-phase flow of HFE 7000 refrigerant in minichannels in the article were presented. The influence of the vapour quality and the mass flux density on the energy efficiency of heat transfer was illustrated. Under averaged condition, the characteristic of the heat transfer coefficient as a function of the single minichannel internal diameter was shown.cji HFE 7000 w minikanałach. Zilustrowano oddziaływanie średniego stopnia suchości pary substancji oraz gęstości strumienia masy na efektywność energetyczną transportu ciepła. W warunkach uśrednionych pokazano również charakterystykę współczynnika przejmowania ciepła w funkcji średnicy wewnętrznej pojedynczego minikanału.
EN
The heat transfer during the refrigerant flows through the minichannel is a complex proces that conditions the energy efficiency of the two-phase condensation. Indeed, the small diameters of the channels determines the high values of the heat transfer coefficients. Undoubtedly, the heat transfer coefficient is also dependent on the heat flux density, in other words the parameter that determines the intensity of the heat dissipation to the external environment [2, 4, 8]. Therefore, the investigation results of heat transfer during the two-phase flow of HFE 7000 refrigerant in minichannels in the article were presented. The influence of the vapour quality and the mass flux density on the energy efficiency of heat transfer was illustrated. Under averaged condition, the characteristic of the heat transfer coefficient as a function of the single minichannel internal diameter was shown.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych wymiany ciepła oraz spadku ciśnienia podczas skraplania mieszanin zeotropowych R407C i R410A w minikanałach rurowych o średnicy wewnętrznej d = 0,31 ÷ 3,30 mm. Wyznaczono wartości lokalne i średnie współczynnika przejmowania ciepła α i oporów przepływu (Δp/L) w całym zakresie zmiany stopnia suchości (x = 1 ÷ 0). Na podstawie uzyskanych wyników badań zilustrowano wpływ zmiany stopnia suchości pary czynnika x, gęstości strumienia masy G oraz średnicy wewnętrznej kanału d na wartość badanych parametrów. Wskazano na wyraźny wpływ właściwości czynnika chłodniczego na charakterystyki cieplno- przepływowe skraplania w minikanałach rurowych. Wyniki badań porównano z wynikami obliczeń według zależności innych autorów. Zastosowany przedział rozbieżności wynosił ±50%. Na podstawie uzyskanych wyników badań opracowano własną korelację do obliczenia współczynnika przejmowania ciepła i oporów przepływu badanych czynników, uzyskując zgodność z wynikami badań w zakresie ±25%.
EN
The paper presents the results of experimental investigations of heat transfer and pressure drop during the condensation of the zeotropic mixture R407C and R410A in pipe minichannels of an internal diameter d = 0,31 ÷ 3,30 mm. The local and average values of heat transfer coefficient α and pressure drop (Δp/L) in the whole range of the change in vapour quality (x = 1 ÷ 0) were calculated. On the basis of the obtained test results there was illustrated the influence of the vapour quality x, the mass flux density G and the inner diameter of channel d changes on the studied parameters. It was shown that there was a marked influence of the properties of the refrigerant on the thermal characteristics of the condensation in pipe minichannels. These results were compared with the calculation results based on the correlations of other authors. The discrepancy range was ± 50%. On the basis of given test results, own correlation was prepared to calculate the heat transfer coefficient and pressure drop of tested refrigerants which brought compatible test results in a range of ± 25%.
EN
The image analysis consists in extracting from the information which is available to the observer of the part that is important from the perspective of the investigated process. This process usually accompanies a considerable reduction in the amount of information from the image. In the field of two-phase flows, computer image analysis can be used to determine flow and geometric parameters of flow patterns. This article presents the possibilities of using this method to determine the void fraction, vapor quality, bubble velocity and the geometric dimensions of flow patterns. The use of computer image analysis methods is illustrated by the example of HFE 7100 refrigerant methoxynonafluorobutane condensation in a glass tubular minichannel. The high speed video camera was used for the study, and the films and individual frames received during the study were analyzed.
PL
W artykule przedstawiono zagadnienia dotyczące modelowania pracy wymiennika ciepła z minikanałami. Wyniki obliczeń numerycznych, a mianowicie: strumienie ciepła oraz temperatury wylotowe, porównano z wynikami benchmarkowego eksperymentu z wykorzystaniem płytowego wymiennika z minikanałami (MPHE). W artykule omówiono wyniki analiz Thermal-FSI dla różnych strumieni masy wody. MPHE składa się z płyt zawierających ponacinane minikanały o przekroju prostokątnym (szerokość – 1 mm, głębokość – 700 μm) i 40 mm długości oraz kolektorów (dolotowe i wylotowe). Przedstawione analizy należy uznać za użyteczne w aspekcie projektowania wymienników ciepła.
EN
Presented are issues concerning selected problems of the advanced thermal-FSI (“Fluid Solid Interaction”) approach to numerical modeling of a heat exchanger with minichannels. Compared are results of numerical calculations relating to heat flux and outlet temperatures with the benchmark experiment data obtained with the use of the Minichannel Plate Heat Exchanger (MPHE). Analysed was the heat transfer between separated mediums for different mass flow rates. The MPHE exchanger contained two gasketed brazed plates with channels of a rectangular cross-section (width – 1 mm, depth – 700 μm, 40 mm length) and inlet and outlet manifolds. The numerical simulation was performed via thermal-FSI procedure with water as the working fluid. Presented analysis should be considered as satisfied and promising in the process of designing new heat exchangers.
PL
Analiza obrazu polega na wyodrębnieniu z informacji docierających do obserwatora tej ich części, która jest dla niego istotna ze względu na badany proces lub użytkownika. Procesowi temu zazwyczaj towarzyszy znaczna redukcja ilości informacji składających się na obraz [10]. W zagadnieniach przepływów dwufazowych analiza komputerowa obrazu może być wykorzystana do określenia parametrów przepływowych oraz wielkości geometrycznych struktur przepływu. Artykuł przedstawia możliwości zastosowania tej metody do wyznaczania takich wielkości, jak: stopień zapełnienia, stopień suchości x, prędkość pęcherzyka w lub określania wymiarów geometrycznych poszczególnych struktur przepływu. Zastosowanie metod komputerowej analizy obrazu przedstawiono na przykładzie skraplania czynnika chłodniczego HFE 7100 w szklanym minikanale rurowym. Do badań wykorzystano kamerę poklatkową typu i-speed, a analizie poddano filmy i poszczególne klatki otrzymane podczas badań.
EN
The image analysis consists in extracting from the information which are reached to the observer, the part that is for him important from the perspective of the investigated process. This process usually accompanies a considerable reduction in the amount of information from the image [10]. In the field of two-phase flows, computer image analysis can be used to determine flow and geometric parameters of flow patterns. This article presents the possibilities of using this method to determine the void fraction, the vapor quality x, the bubble velocity w and the geometric dimensions of the flow patterns. The use of computer image analysis methods is illustrated by the example of HFE 7100 refrigerant condensation in a glass tubular minichannal. The i-speed camera was used for the study, and the films and individual frames received during the study were analyzed.
EN
The paper presents the results of calculations performed using the authors’ model to predict the heat transfer coefficient during flow boiling for two refrigerants R134a and R1234yf. The experimental data from various past studies have been collected and the calculations have been conducted for the full range of quality variation and a wide range of mass velocity. The aim of the study was to test the sensitivity of the in-house flow boiling and flow condensation model. The importance of taking into account the surface tension as the parameter exhibiting its importance in case of the flow in minichannels, as well as the influence of the reduced pressure were analysed. The obtained numerical results show good consistency with those recorded in the experiments.
EN
In the present paper, an attempt was made to model the periodic hydrodynamic instabilities of the condensation process of a refrigerant in pipe minichannels. For this purpose, a homogenous thermodynamic model with an equilibrium condition on both sides was used, which was based on the equations of the balance of the mass, momentum and energy. These equations were used for numerical modeling of flow disturbances with a phase change. This model takes into account the complexity of multiphase flows. The accuracy of the model calculations was verified by means of the experimental results obtained. A satisfactory compliance was found for this comparison, which confirms the usefulness of the computational model proposed for the determination of the influence of periodically generated hydrodynamic disturbances on the condensation process of R134a and R404A refrigerants in pipe minichannels.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych wymiany ciepła oraz spadku ciśnienia podczas skraplania mieszanin zeotropowych R407C i R410A w minikanałach rurowych o średnicy wewnętrznej d = 0,31 ÷ 3,30 mm. Wyznaczono wartości lokalne i średnie współczynnika przejmowania ciepła a i oporów przepływu (Δp/L) w całym zakresie zmiany stopnia suchości (x = 1÷ 0). Na podstawie uzyskanych wyników badań zilustrowano wpływ zmiany stopnia suchości pary czynnika x, gęstości strumienia masy G oraz średnicy wewnętrznej kanału d na wartość badanych parametrów. Wskazano na wyraźny wpływ właściwości czynnika chłodniczego na charakterystyki cieplno-przepływowe skraplania w minikanałach rurowych. Wyniki badań porównano z wynikami obliczeń według zależności innych autorów. Zastosowany przedział rozbieżności wynosił ±50%. Na podstawie uzyskanych wyników badań opracowano własną korelację do obliczenia współczynnika przejmowania ciepła i oporów przepływu badanych czynników uzyskując zgodność z wynikami badań w zakresie ±25%.
EN
In the work results of experimental studies on heat transfer and pressure drop during condensation of R407C and R410A zeotropic refrigerants in pipes minichannels with internal diameter or d = 0.31 ÷ 3.30 mm were presented. Local and average values of heat transfer coefficient a and flow resistance (Δp/L) were calculated for the whole range of vapor quality change (x = 1 ÷ 0). Based on the obtained results, the influence of vapor quality changes x, the mass flux density G and the internal diameter of channel d on the values of the investigated parameters are illustrated. The effect of the refrigerant properties on the heat and flow characteristics during condensation was clearly indicated. The study results were compared with the results of calculations according to the correlations of other authors. The used range of accuracy was about ± 50%. On the basis of the obtained results, has been developed own correlation to calculate the heat transfer coefficient and the flow resistance of the tested refrigerants which describe phenomena with the accuracy of ± 25%.
EN
Investigations of refrigerant condensation in pipe minichannels are very challenging and complicated issue. Due to the multitude of influences very important is mathematical and computer modeling. Its allows for performing calculations for many different refrigerants under different flow conditions. A large number of experimental results published in the literature allows for experimental verification of correctness of the models. In this work is presented a mathematical model for calculation of flow resistance during condensation of refrigerants in the pipe minichannel. The model was developed in environment based on conservation equations. The results of calculations were verified by authors own experimental investigations results.
EN
Detailed studies have suggested that the critical heat flux in the form of dryout in minichannels occurs when the combined effects of entrainment, deposition, and evaporation of the film make the film flow rate go gradually and smoothly to zero. Most approaches so far used the mass balance equation for the liquid film with appropriate formulations for the rate of deposition and entrainment respectively. It must be acknowledged that any discrepancy in determination of deposition and entrainment rates, together with cross-correlations between them, leads to the loss of accuracy of model predictions. Conservation equations relating the primary parameters are established for the liquid film and vapor core. The model consists of three mass balance equations, for liquid in the film as well as two-phase core and the gas phase itself. These equations are supplemented by the corresponding momentum equations for liquid in the film and the two-phase core. Applicability of the model has been tested on some experimental data.
PL
Na podstawie aktualnego przeglądu literaturowego przedstawiono wyniki analizy metod obliczania oporów przepływu w mini- i mikrokanałach. Zwrócono uwagę na problem właściwego doboru korelacji obliczeniowych, ponieważ metody odpowiednie dla konwencjonalnych kanałów nie mogą być wprost zastosowane w przypadku mini- i mikrokanałów. Wskazano procedury obliczania oporów przepływu.
EN
Analysis results of methods used for the calculation of frictional pressure drop in mini- and microchannels based on the current state-of-the-art are presented in the paper. A selection of appropriate calculation correlations appears in case of mini- or microchannels. This difficulty stems from the fact that calculation methods developed for conventional channels cannot be directly applied to channels with a smaller internal diameter. The procedures for the calculation of frictional pressure drop are indicated.
EN
The current paper presents the experimental validation of the generalized model of the two-phase thermosyphon loop. The generalized model is based on mass, momentum, and energy balances in the evaporators, rising tube, condensers and the falling tube. The theoretical analysis and the experimental data have been obtained for a new designed variant. The variant refers to a thermosyphon loop with both minichannels and conventional tubes. The thermosyphon loop consists of an evaporator on the lower vertical section and a condenser on the upper vertical section. The one-dimensional homogeneous and separated two-phase flow models were used in calculations. The latest minichannel heat transfer correlations available in literature were applied. A numerical analysis of the volumetric flow rate in the steady-state has been done. The experiment was conducted on a specially designed test apparatus. Ultrapure water was used as a working fluid. The results show that the theoretical predictions are in good agreement with the measured volumetric flow rate at steady-state.
EN
The paper presents the results of experimental heat transfer and pressure drop during condensation of the single component refrigerant R134a and zeotropic mixtures R404A, R407C, and R410A in tube minichannels of internal diameter from the range 0.31–3.30 mm. The local values and the average of heat transfer coefficient and pressure drop in the whole range of the change in mass quality were measured. On the basis of the obtained test results there was illustrated the influence of the change of mass vapor quality, the mass flux density, and the inner diameter of channel on the studied parameters. These results were compared with the calculation results based on the relations postulated by other authors. The discrepancy range was ± 50%. On the basis of given test results own correlation was developed to calculate the heat transfer coefficient and pressure drop of tested refrigerants which presents the obtained results in a range of discrepancy of ±25%.
EN
In the paper presented are the results of calculations using authors own model to predict heat transfer coefficient during flow boiling of carbon dioxide. The experimental data from various researches were collected. Calculations were conducted for a full range of quality variation and a wide range of mass velocity. The aim of the study was to test the sensitivity of the in-house model. The results show the importance of taking into account the surface tension as the parameter exhibiting its importance in case of the flow in minichannels as well as the influence of reduced pressure. The calculations were accomplished to test the sensitivity of the heat transfer model with respect to selection of the appropriate two-phase flow multiplier, which is one of the elements of the heat transfer model. For that purpose correlations due to Müller-Steinhagen and Heck as well as the one due to Friedel were considered. Obtained results show a good consistency with experimental results, however the selection of two-phase flow multiplier does not significantly influence the consistency of calculations.
EN
Analysis of the state of-the-art in research of refrigerant condensation in miniature heat exchangers, so-called multiports, was made. Results of refrigerant R407C condensation in a mini condenser made in the form of two bundles of tubular minichannels from stainless steel with an inside diameter 0.64 mm and length 100 mm have been presented. Two exchangers consisted of four minichannels and 8 minichannels have been investigated. The values of average heat transfer coefficient and frictional pressure drops throughout the condensation process were designated. The impact of the vapor quality of refrigerant and the mass flux density on the intensity of heat transfer and flow resistance were illustrated. A comparative analysis of test results for various refrigerants in both mini heat exchangers were made.
EN
This paper describes the results of experimental investigations of heat transfer during the condensation of the homogenous R134a refrigerant and zeotropic mixtures R404A, R407C and R410A in pipe minichannels with internal diameters 0.31–3.30 mm. The values of the local and average heat transfer coefficient throughout the range of changes in the vapor quality 1–0 were determined. Based on the obtained results, the effect of vapor quality, mass flux density and channel diameter changes on heat transfer coefficient was illustrated. a pronounced effect of the refrigerant properties at the heat exchange efficiency during the condensation process in pipe minichannels was indicated. The results were compared with calculations according to the correlations proposed by other authors. On the basis of the experimental investigations, the authors proposed their own correlation for the calculation of local heat transfer coefficient, obtaining the results of compatibility tests in the range of ±20%.
17
Content available remote Opory przepływu mieszaniny dwufazowej gaz-ciecz w minikanałach
PL
Opory przepływu mieszaniny dwufazowej odgrywają kluczową rolę już na etapie projektowania urządzeń, czy instalacji. Warunkują one bowiem właściwą i bezpieczną eksploatację wielu aplikacji. W obecnych czasach zgodnie z trendem miniaturyzacji, projektanci często zmuszeni są do wykorzystywania coraz mniejszych elementów składowych. Kilkumilimetrowe przewody, zwane minikanałami, znalazły szerokie zastosowanie w miniwymiennikach ciepła oraz minireaktorach. W literaturze przedmiotu znajduje się wiele metod obliczeniowych oporów przepływu dwufazowego opracowanych zarówno dla kanałów konwencjonalnych jak i minikanałów. W pracy niniejszej postanowiono przeanalizować jedenaście z nich oraz na podstawie własnych badań wyznaczyć ich dokładności obliczeniowe. Jako najdokładniejszą metodę z analizowanych wyznaczono poprawkę Mishimy-Hibikiego, zaś jako najbardziej uniwersalną model homogeniczny oraz klasyczną metodę Lockharta-Martinellego.
EN
Predicting two-phase pressure drops along the mini tube plays an important role already at the design stage. It defines the proper and safe operating conditions of many devices. Nowadays, the tendency of miniaturization of devices can be observed in nearly all branches of industry. Consequently, there is a need to use smaller and smaller components in the devices. Mini channels are used to construct mini heat exchangers and mini reactors. There are many two‑phase flow pressure drops correlation models prepared for conventional and mini channels reported in literature. In this paper, it was decided to examine eleven of them and based on own research check their calculations accuracy. It was found that the Mishima‑Hibiki model derived from literature offers the possibility of most accurate mathematical modeling. Furthermore, it was also found homogeneous and Lockhart-Martinelli models as the most universal ones.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych oporów przepływu średnich i lokalnych podczas skraplania czynników chłodniczych z grupy HFC - R 7 34o, R4044 RU07C i R410A -w minikanałach o przekroju kołowym i średnicy wewnętrznej d = 0,37 - 3,30 mm. Określono wpływ zmiany gęstości strumienia masy G, stopnia suchości x, temperatury nasycenia Ts oraz średnicy wewnętrznej d minikanału na przebieg charakterystyk przepływowych. Wyniki badań porównano z obliczeniami wg korelacji innych autorów. Stwierdzono duży zakres rozbieżności. Opracowano nową, eksperymentalną zależność obliczenia lokalnych wartość oporu przepływu badanych mieszanin chłodniczych, uzyskując zadawalającą zgodność obliczeń w wynikami badań w przedziale ±25%.
EN
In article the results of HFC - R134a, R404Ą R407C and W47CW refrigerants condensation experimental studies of average and local pressure drops in pipe minichannels with an internal diameter d = 0.31 - 3.30 mm is presented. The effect of mass flux density G change, the vapor quality x, the saturation temperature Ts and the inner diameter d of minichannel changes on the course of flow characteristics are described. The experimental results are compared with calculations results by the correlation of other authors. It was found a large range of discrepancies. A new experimental correlation for calculating local values of the flow resistance of the tested mixtures refrigerants give satisfactory results of the comparison in the range of ± 25%.
EN
The experimental research of environmentally friendly refrigerant HFE-7100 condensation in pipe minichannels was conducted. During the investigations of HFE-7100 condensation in a minichannel with internal diameter 2 mm together with visualization of flow patterns was made. Visualization results were compared with existing flow structure maps. The identification of the range of flow patterns occurrence during the condensation process of low-pressure refrigerant HFE-7100 was made. The tests were performed throughout the whole range of condensation process.
PL
Autorzy pracy przedstawili wyniki badań eksperymentalnych wymiany ciepła podczas skraplania jednorodnego czynnika chłodniczego R134a oraz mieszanin zeotropowych R404A, R407C i R410A w minikanałach rurowych o średnicy wewnętrznej d = 0,31+3,30 mm. Wyznaczono wartości lokalne i średnie współczynnika przejmowania ciepła a w całym zakresie zmiany stopnia suchości (x = 1+0). Na podstawie uzyskanych wyników badań zilustrowano wpływ zmiany stopnia suchości pary czynnika x, gęstości strumienia masy G oraz średnicy wewnętrznej kanału d na wartość współczynnika przejmowania ciepła. Wskazano na wyraźny wpływ właściwości czynnika chłodniczego na efektywność wymiany ciepła podczas skraplania w minikanałach rurowych. Wyniki badań porównano z wynikami obliczeń według zależności opracowanych przez innych autorów, przy czym rozbieżności przekraczały przedział ±50%. Na podstawie uzyskanych wyników badań sporządzono własną korelację do obliczenia współczynnika przejmowania ciepła badanych czynników uzyskując zgodność z wynikami badań w zakresie ±25%.
EN
The experimental investigation results of heat transfer during homogenous R134a and zeotropic mixtures R404A, R407C and R410A refirigerants condensation in pipe minichannels with internal diameter d = 0,31+3,30 mm were presented by authors. The average and local values of heat transfer coefficient a in whole range of vapor quality x were determined. Based on the investigation results, the influence of vapor quality x, mass flux density G and internal diameter d values changes on heat transfer coefficient was illustrated. The significant influence of refrigerant properties on heat transfer efficiency during condensation in pipe minichannels was indicated. The investigation results with calculation results from other authors correlations were compared, the differences exceed the range of ±50%. Based on the experimental results, authors new correlation to calculate the local heat transfer coefficient was made. This equation gives accuracy with experimental results about ±25%.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.