Search
Department of Energy and Industrial Apparatus
Publications
Filters
total: 805
Catalog Publications
Year 2014
-
NEW TRENDS IN DEVELOPMENT OF ORC'S FOR MICROPOWER GENERATION
PublicationIn 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...
-
Nowoczesne metody usuwania śniegu i lodu z powierzchni użytkowych
PublicationW artykule zostały przedstawione klasyczne metody usuwania śniegu i lodu z nawierzchni użytkowych. Dokonano analizy skutków wykorzystywania środków chemicznych. Opisano szacunkowe koszty wynikające z konieczności utrzymania nawierzchni użytkowych „niszczonych” w skutek zmian temperaturowych i wykorzystywanych środków chemicznych. Przedstawiono nowoczesne metody odmrażania oparte o zastosowanie systemów podgrzewania elektrycznego...
-
Numerical Analysis of the Unsteady Propeller Performance in the Ship Wake Modified by Different Wake Improvement Devices
PublicationThe paper presents summary of numerical analysis of the unsteady propeller forces and induced pressure pulses generated by the selected real propeller of 7000 tons product tanker, operating in five different wakefields including four inflenced by the different wake improvement devices. The results of the analysis are partly compared with experimental data and univocal conclusions about the optimum wake improvement device are presented.
-
Operation of the 900 MW power plant with the ORC supplied from three heat sources
PublicationThe chapter is aimed at utilisation of waste heat in the reference supercritical power plant in the manner to produce electricity in ORC installation. The waste heat is available in the form of a stream of hot water at 90°C, recovered from the exhaust gases in the amount of 200MW. Such low enthalpy heat source is rather insufficient to produce a good quality vapour to feed the ORC turbine. Therefore an original approach to increase...
-
Organic Rankine as bottoming cycle to a combined Brayton and Clausius-Rankine cycle
PublicationThis paper presents an enhanced approach, as it will be considered here that the ORC installation could be extra-heated with the bleed steam, a concept presented by the authors. In such way the efficiency of the bottoming cycle can be increased and an amount of electricity generated increases. A thermodynamic analysis and a comparative study of the cycle efficiency for a simplified steam cycle cooperating with ORC cycle will be...
-
Plate heat exchanger with porous structure for potential use in ORC system
PublicationThe experimental analysis of passive heat transfer intensification in the case of plate heat exchanger has been carried out. The passive intensification was obtained by a modification of the heat transfer surface, which was covered by a metallic porous microlayer. The experiment was accomplished in two stages. In the first stage the commercial stainless steel gasketed plate heat exchanger was investigated, while in the second one...
-
Plate heat exchanger with porous structure for potential use in ORC system
PublicationThe experimental analysis of passive heat transfer intensification in the case of plate heat exchanger has been carried out. The passive intensification was obtained by a modification of the heat transfer surface, which was covered by a metallic porous microlayer. The experiment was accomplished in two stages. In the first stage the commercial stainless steel gasketed plate heat exchanger was investigated, while in the second one...
-
Pool boiling of nanofluids on rough and porous coated tubes: experimental and correlation
PublicationThe paper deals with pool boiling of water-Al2O3 and water- Cu nanofluids on rough and porous coated horizontal tubes. Commercially available stainless steel tubes having 10 mm outside diameter and 0.6 mm wall thickness were used to fabricate the test heater. The tube surface was roughed with emery paper 360 or polished with abrasive compound. Aluminium porous coatings of 0.15 mm thick with porosity of about 40% were produced by...
-
Prediction of flow boiling heat transfer data for R134a, R600a and R290 in minichannels
PublicationIn the paper presented is the analysis of the results of calculations using a model to predict flow boiling of refrigerants such as R134a, R600a and R290. The latter two fluids were not used in development of model semiempirical correction. For that reason the model was verified with present experimental data. The experimental research was conducted for a full range of quality variation and a relatively wide range of mass velocity....
-
PRESSURE DROP OF HFE7000 AND HFE7100 IN FLOW CONDENSATION IN MINICHANNELS WITH ACCOUNT OF NON-ADIABATIC EFFECTS
PublicationFlow boiling and flow condensation are often regarded as two opposite or symmetrical phenomena involving the change of phase. There is a temptation to describe both these phenomena with one only correlation. From amongst the structures present in flow boiling and flow condensation at least the annular flow structure seems to be mostly appropriate to the common modeling. However, the shear stress acting between vapor phase and liquid...
-
Selection Of Optimal Working Fluid For Use With Hybrid Microchannel-Microjet Heat Exchanger
PublicationThe paper presents the investigation to find best suited working fluid for a microjet- microchannel cooling module. In which microjets are impinging into the microchannels and forming a liquid film on the impingement surface. This technology takes benefits from two very attractive heat removal techniques. When laminar jets are impinging on the surface have a very high kinetic energy at the stagnation point, also in microchannels...
-
Sessile droplet contact angle of water–Al2O3, water–TiO2 and water–Cu nanofluids
PublicationThis work presents measurements of the contact angle of sessile droplets for three nanofluids, i.e. water–Al2O3, water–TiO2 and water–Cu. The plates made of glass, anodized aluminium and stainless steel of different roughness served as substrates. Ultrasonic vibration was used for 30–60 min in order to stabilise the dispersion of the nanoparticles. Nanoparticles were tested at the concentration of 0.01%, 0.1%, and 1% by weight....
-
Symulacja pracy mechanizmu prasującego pojazdu do usuwania odpadów z pojemników (PUOP)
PublicationW pracy przedstawiono analizę pracy wybranego typu mechanizmu prasującego PUOP oraz wpływ różnych konfiguracji elementów składowych tego urządzenia na energochłonność pracy w warunkach przyjętego cyklu obciążenia. W tym celu wykorzystano model mechanizmu prasującego PUOP w formie grafów wiązań oraz wyniki pomiarów ciśnienia roboczego w siłownikach hydraulicznych mechanizmu prasującego w trakcie jednego pełnego cyklu pracy przeprowadzonych...
-
Szacowanie sprawności politropowej turbiny obiegu ORC oraz jej wpływu na straty egzergii w turbinie
PublicationW pracy przedstawiono metodę szacowania sprawności politropowej turbiny obiegu ORC w oparciu o założoną sprawność izentropową. Obliczenia wykonane zostały dla czterech rodzajów płynów roboczych (toluenu, R245fa, MM oraz MDM). Następnie w oparciu o uzyskane wyniki przeprowadzono bilans egzergii dla turbiny, co pozwoliło wykazać różnice strat egzergii w tym elemencie układu ORC w uzależnieniu od jego sprawności.
-
Technologia spalania HiTAC
PublicationNarastające globalne zapotrzebowanie energetyczne, oraz wzrost świadomości ekologicznej społeczeństwa zaowocowały dużym zainteresowaniem przedsiębiorców nowymi technologiami spalania. Jedną z innowacyjnych technologii spalania wychodzącą na przeciw i spełniającą oczekiwania przemysłu jest technologia spalania HiTAC (ang. High Temperature Air Combustion). Technologia ta pozwala na optymalne egzergiczne pozyskiwanie energii w postaci...
-
The change of mechanical properties of selected wood species after drying process under various conditions
PublicationThe result of mechanical properties change of selected wood species after drying process under various parameters are presented. The global elasticity modulus and bending strength for steam dried, air-steam mixture dried and air dried samples as reference were measured. It allowed to reveal the effect of wood stream, air-steam mixture and their temperature on mechanical properties of wood. It has been recognized that steam and...
-
The concept of capillary forces supported evaporator for application to domestic ORC unit
PublicationIn the paper presented are studies on the investigation of the capillary forces effect inducted in the porous structure of a loop heat pipe. The potential application of such heat exchanger is for example an evaporator of the domestic micro CHP unit. Preliminary analysis of the results indicates water as having the best potential, however taking into account all issues it can be said that the best effect is obtained using ethanol.
-
The Effect of Wood Provenance and Density on Cutting Forces While Sawing Scots Pine (Pinus sylvestris L.)
PublicationSeveral properties of wood including the cutting power requirements can be correlated to wood density. Therefore, according to the literature, the cutting power requirements (and/or cutting forces) could be computed as a function of the wood specific gravity. This research shows that such an approach, based solely on specific gravity, may be considered a rather rough and imperfect estimate of cutting power. Samples of Scots pine...
-
The influence of drying parameters on wood properties
PublicationResults of influence of gas-steam mixture drying process on wood mechanical properties are presented. Wood species, namely pine (Pinus sylvestris L.) and beech (Fagus silvatica L.) from the northern part of Pomerania region in Poland, were subject of steam kiln-drying process in a laboratory kiln specially arranged for that reason.
-
The influence of drying parameters on wood properties
PublicationThe influence of drying conditions on wood properties is presented. The classical approach was used to determine energetic effects (cutting forces and cutting power) of wood sawing process on the basis of the wood specific cutting resistance, material constant. Before mashining wood material (soft and hard) was dryied at various conditions using air at 25oC, air-steam meaxture at 80oC and steam at 110oC.
-
The initial selection of parameters for dynamic brake for car engine test dynamometer
PublicationThe article presents an analysis of the car engine loads. The aim of the analysis was to determine the parameters of the brake / electric motor on an engine test bad. Analysis of loads on the driving tests concerned on chassis dynamo to simulate them on an engine dynamometer. To check the range of dynamometer shaft angular acceleration inertial mass of a car was reduced on the crankshaft axis. The calculations of maximum shaft...
-
The Use of Liquid Crystal Thermography in Selected Technical and Medical Applications—Recent Development
PublicationThermochromic liquid crystals (TLC) and true-colour digital image processing have been successfully used in non-intrusive technical, industrial and biomedical studies and applications. Thin coatings of TLC at surfaces are utilized to obtain detailed temperature distributions and heat transfer rates for steady or transient processes. Liquid crystals also can be used to make the temperature and velocity fields in liquids visible...
-
THERMAL ANALYSIS AND DESIGN OF HYBRID MICROCHANNEL -MICROJET TEST PROBE
PublicationAccurate control of cooling parameters is required in ever wider range of technical applications. It is known that reducing the flow hydraulic diameter to an increase in the economy of cooling and improves its quality (Mikielewicz and Muszyński 2009). Present study describes research results related to the design and construction of the test stand for hybrid microjet- microchannel cooling modules study, which may be applied in...
-
THERMAL ANALYSIS AND DESIGN OF HYBRID MICROCHANNEL-MICROJET TEST PROBE
PublicationThe paper presents the numerical investigation of a microjet- microchannel cooling module. In which microjets of water are impinging into the microchannels and forming a liquid film on the impingement surface. Applied technology takes benefits from two very attractive heat removal techniques. When lminar jets are impinging on the surface have a very high kinetic energy at the stagnation point, also in microchannels boundary layer...
-
Thermal Analysis Of Hybrid Microchannel-Microjet Heat Exchanger
PublicationThe paper presents the numerical investigation of a microjet- microchannel cooling module. In which microjets of water are impinging into the microchannels and forming a liquid film on the impingement surface. Applied technology takes benefits from two very attractive heat removal techniques. When laminar jets are impinging on the surface have a very high kinetic energy at the stagnation point, also in microchannels boundary layer...
-
WPŁYW KONCENTRACJI NANOCZĄSTEK NA WŁASNOŚCI TERMOFIZYCZNE NANOCIECZY WODA-Al2O3 i WODA-TiO2
PublicationW pracy zaprezentowano wyniki pomiarów dynamicznego współczynnika lepkości, współczynnika przewodzenia ciepła oraz konduktywności nanocieczy typu woda-Al2O3 oraz woda-TiO2. Jako ciecz bazową wybrano wodę destylowaną ze względu na możliwość zastosowania badanych nanocieczy w układach chłodzenia. Nanociecze testowane były dla czterech koncentracji masowych nanocząstek, tj. 0.01%, 0.1%, 1% i 5%. Otrzymane wyniki pomiarów skonfrontowano...
-
Współpraca bloku gazowo-parowego z obiegiem ORC
PublicationW pracy opisano oryginalną koncepcję współpracy bloku gazowo-parowego istniejącej elektrociepłowni z niskotemperaturowym organicznym obiegiem Rankine’a (ORC). Celem zaproponowanego rozwiązania jest odzysk niskotemperaturowej energii odpadowej spalin i dalszego wykorzystania jej w obiegu ORC do wytworzenia energii elektrycznej. Energia odpadowa odzyskiwana jest ze spalin opuszczających komin zimny, a wykorzystywana jest do podgrzania...
-
Współpraca węglowej ciepłowni miejskiej z obiegiem ORC
PublicationW artykule przedstawiono rozważania nad koncepcją modernizacji ciepłowni węglowej w wybranym Miejskim Przedsiębiorstwie Energetyki Cieplnej (MPEC). Koncepcja ta ma na celu współprodukcję energii cieplnej oraz elektrycznej przy wykorzystaniu entalpii fizycznej spalin z kotła WR-10. Tego typu rozwiązanie pozwoliłoby na częściowe pokrycie zapotrzebowania własnego na energię elektryczną, generując oszczędności w przedsiębiorstwie i...
-
Wykorzystanie układów kogeneracyjnych małoskalowych i mikroskalowych opartych o silniki spalinowe na gaz ziemny
PublicationArtykuł poświęcony jest zagadnieniu wykorzystania układów kogeneracyjnych małoskalowych i mikroskalowych opartych o silniki spalinowe na gaz ziemny. W artykule znajdują się uwarunkowania prawne związane z kwestiami ulg i dofinansowania "produkcji energii elektrycznej" z wykorzystaniem kogeneracji. Ponadto dokonano przeglądu konstrukcji czołowych producentów silników spalinowych wykorzystujących gaz ziemny oraz zaprezentowano przykłady...
-
ZAGOSPODAROWANIE CIEPŁA ODPADOWEGO PRZEGLĄD UKŁADÓW STOSOWANYCH W TECHNICE CIEPLNEJ ORAZ UKŁADACH CHŁODNICZYCH I KLIMATYZACYJNYCH
PublicationArtykuł poświęcony jest zagadnieniu wykorzystania ciepła odpadowego w układach chłodniczych i klimatyzacyjnych. W artykule poruszono temat wpływu prawidłowego serwisowania urządzeń chłodniczo klimatyzacyjnych na koszty ich eksploatacji. Dodatkowo w treści przedstawiono przegląd stosowanych w praktyce rozwiązań zagospodarowania ciepła odpadowego.
-
ZASTOSOWANIE KORELACJI OPISUJĄCYCH WYMIANĘ CIEPŁA W OB-SZARZE PĘCZKÓW MIKROSTRUG DO PROJKTOWANIA KOMPAKTOWYCH WYMIENNIKÓW CIEPŁA: CZ.1. BUDOWA MODELOWEGO WYMIENNIKA CIEPŁA I JEGO CHARAKTERYSTYKA
PublicationArtykuł przedstawia konstrukcję prototypowego, modułowego mikrostru-gowego wymiennika ciepła. Przeprowadzone badania cieplno przepływo-we w układzie woda-woda, umożliwiają określenie efektywności wymiany ciepła, charakterystyk cieplno przepływowych, oraz wielkości współczynnika przejmowania ciepła. Eksperymenty w dalszej części publikacji posłużą do weryfikacji stosowalności istniejących korelacji opisujących wymianę ciepła w obszarze...
Year 2013
-
A PROPOSAL OF A DESCRIPTION OF THE OPERATING CONDITIONS OF DIESEL-ELECTRIC LOCOMOTIVES
PublicationThe paper presents a proposal of a description of the operating conditions of diesel-electric locomotives. The proposal is a result of the operational experience and the analysis of the locomotive operation. It constitutes a significant simplification in relation to the descriptions currently used by domestic carriers. The paper also presents examples of analyses of the operating conditions of locomotives using the proposed method.
-
A simple approach to heat exchanger sizing optimisation by means of entrophy generation minimisation
PublicationIn the paper an attempt is presented to find the method of optimization of microtube diameter with respect to optimal thermal-hydraulic conditions in the single-phase shell-and-tube heat exchangers. The approach is based on consideration of pumping power at the condition of maximum heat transfer by the heat exchanger tube system. In the optimization method the tube diameter is first specified and then appropriate calculations are...
-
Alternatywne do R134a czynniki proponowane jako płyny robocze w klimatyzacji samochodowej i innych instalacjach chłodniczych o małej wydajności. Część 3. Zamienniki dla R134a w kontekście projektowania parowników instalacji chłodniczych i klimatyzacyjnych
PublicationW wyniku wycofania czynników CFC i HCFC ze względu na ich szkodliwy wpływ na warstwę ozonową, wprowadzono nowe ich odpowiedniki. Zaczęto jednak podnosić krytyczne opinie co do ryzyka związanego z ich wprowadzaniem do instalacji chłodniczych i klimatyzacyjnych. W ostatnich latach, uwagę w związku z tym coraz bardziej koncentruje się na naturalnych czynnikach chłodniczych. W poprzednich częściach przedstawiono analizę klasycznych...
-
Analiza warunków pracy silnika spalinowego lokomotywy na biegu jałowym
PublicationW trakcie eksploatacji lokomotyw z silnikami spalinowymi obserwowany jest znaczny udział pracy silnika spalinowego w stanie biegu jałowego. Dlatego też średnia wartość strumienia paliwa zużywanego przez silnik spalinowy lokomotywy w tym stanie będzie miała istotny wpływ na efektywność energetyczną układu napędowego. Wyznaczaniu wartości tego parametru musi towarzyszyć jednoznaczna klasyfikacja warunków pracy układu napędowego lokomotywy....
-
Analysis of balancing of four stroke V6 engines
PublicationAnalysis of balance of V6 engines with a common-pin crankshaft depending on a cylinder bank angle and the crank radius to connecting rod length ratios , based on the relations derived, is presented in the paper. The bank angles providing the lowest moment of inertia forces in reciprocating motion, for selected values, were determined. The position of the plane of the main counterweights in order to maximum balance of the moment...
-
Analysis of the selection of low-temperature medium for a turbine power plant using ocean thermal energy (OTEC)
PublicationThe paper presents the results and conclusions of numerical calculations modelled in the EES program of a closed OTEC cycle. The following mediums were analysed: ammonia, R32, R41, R404a, R407c, R410a, R423a, R500, R502, R507a and R114, R152a, R234fa, R600, R1234yf, R1234ze. Analogous assumptions were adopted as in the ORC cycle with heat regeneration for dry refrigerants without regeneration for wet refrigerants. Each of them...
-
Badania eksperymentalne kąta zwilżania nanocieczy
PublicationPrzedstawiono wyniki badań wpływu rodzaju i koncentracji nanocząsetek Al2O3, TiO2, Cu oraz rodzaju podłoża na wartość kąta zwilżania nanocieczy woda-Al2O3, woda-TiO2 oraz woda-Cu na podłożu stalowym, aluminiowym i szklanym. Badano nanociecze o trzech koncentracjach masowych nanocząstek: 0,01%, 0,1% oraz 1%. Jako ciecz bazową zastosowano wodę destylowaną.
-
Badania wpływu efektu nieadiabatyczności na opory przepływu podczas kondensacji w mini kanałach
PublicationWrzenie i kondensacja są często uznawane za zjawiska symetryczne. Nie zaproponowano jednak, jak dotychczas korelacji, która łącznie opisywałaby te zjawiska. Zależność taka pozwoliłaby na ujednolicenie metodologii projektowania nowoczesnych wymienników minikanaławych. Konstrukcje takie w dobie narastających w przemyśle tendencji do miniaturyzacji wydają się stanowić klucz do ograniczania materiałochłonności jak i ilości medium roboczego...
-
"Badania wpływu termo cyrkulacji acetonu w termosyfonowym wymienniku ciepła"
PublicationReferat przedstawia wyniki badań wstępnych termosyfonowego wymiennika ciepła, w którym czynnikiem roboczym jest aceton. Celem badań jest określenie spadków ciśnień w instalacji oraz wy-znaczenie wpływu dostarczonego ciepła do parownika na różnicę ciśnień przed i za parownikiem. Badania zostały przeprowadzone dla różnego różnych parametrów chłodzenia skraplacza w termo-sygfonie.
-
Chłodzenie Współczesnych Procesorów Komputerowych. Część 2.Badania doświadczalne mikrostrugowego-minikanałowego modułu do chłodzenia procesora
PublicationArtykuł poświęcony ocenie standardowych i współczesnych metod chłodzenia procesorów komputerowych. W jego części pierwszej ("TCHK" nr 8/2013, s. 332-338) przedstawiono charakterystykę techniczną typowych ukłądów chłodzenia takich procesoró oraz wyniki badań doświadczalnych wykonanych przez autorów z konwencjonalnymi konstrukcjami radiatorów. W publikacji pokzazano zdjęcia wykonane kamerą termowizyjną, obrazujące m. innymi rozkłąd...
-
Chłodzenie współczesnych procesorów komputerowych. Część I Typowe układy chłodzenia powietrznego
PublicationArtykuł poświęcony jest ocenie standardowych i współczesnych metod chłodzenia procesorów komputerowych. W jego części pierwszej przedstawiono charakterystykę techniczną typowych układów chłodzenia takich procesorów oraz wyniki badań doświadczalnych konwencjonalnych konstrukcji radiatorów przeznaczonych do chłodzenia procesorów komputerowych, stosowanych przez firmy Pentalpha i Xilence. W tym drugim przypadku radiator aluminiowy...
-
Clean gas technologies - towards zero-emission repowering of Pomerania.
PublicationThe main aim this work is to show the different thermodynamic cycles which improve efficiency and/or decrease emission like: Cheng cycle, Szewalski cycle, LOTHECO cycle, hybrid pSOFC/GT cycle, inverse Brayton cycle, low-emission cycle and zero-emission cycle. For that purpose, cycles and results of analysis are first studied and, secondly, new concept is presented. The role of coupled analysis 0D and 3D in cycle’s devices is also...
-
Comparative analysis of the theoretical models of ideal propulsor, ideal fluid brake, ideal screw propeller and ideal axial wind turbine
PublicationThe article presents a detailed discussion of four different fluid dynamics devices.These devices are presented with all relevant mathematical formulae regarding the forces, the power and the efficiency. It is demonstrated that application of the Betz theorem to axial wind turbines is not correct and it underestimates the maximujm achievable efficiency. This conclusion is supported by numerical calculations.
-
Comparison of heat transfer characteristics in surface cooling using microjets with water, ethanol and HFE7100 as test fluids
PublicationAccurate control of cooling parameters is required in ever wider range of technical applications. It is known that reducing the dimensions of the size of nozzle leads to an increase in the economy of cooling and improves its quality. Present study describes research related to the design and construction of the nozzles and microjet study, which may be applied in many technical applications such as in metallurgy, electronics, etc....
-
Comparison of single microjet cooling with water, ethanol and HFE7100 as test fluids
PublicationThe paper presents the investigation of a single microjet cooling forming an thin liquid film on the impingement surface of specially designed rig. The basis of microjet technology is to produce laminar jets, which when impinging the surface have a very high kinetic energy at the stagnation point. Applied technology of jet production can result with the size of jets ranging from 20 to 500μm in breadth and 20 to 100μm in width....
-
Critical review of propeller performance scaling methods based on model experiments and numerical calculations
PublicationThe article presents the results of experimental and theoretical investigation of propeller scale effects. The objective of this investigation is to test the adequacy of the methods currently used and to develop possible improvement of the methods.New approaches to the problem and new procedures to account for the propeller scale effects are suggested. The description of the underlying experimental and theoretical research is included.
-
Design and testing of a radial-axial microturbine for domestic applications
PublicationIn the paper presented is a new design of the radial-axial microturbine of 3-4kW capacity for operation with ethanol as working fluid
-
Determination of Moisture Content Profiles of Spruce Wood After High Temperature Process and Air Drying
PublicationThe results of moisture content of wood after the process of its drying under high temperature conditions and air drying are presented. Wood samples, namely spruce (Picea abies Karst.) from the northern part of Pomerania region in Poland, were subject of steam and air drying.The aim of experiments was to measure moisture content of wood in its cross sections using moisture meter WRD-100. The samples of thickness 70 mm and length...
-
Determination of pressure drop in flow condensation of HFE7000 in minichannels with account of non-adiabatic effects
PublicationFlow boiling and flow condensation are often regarded as two opposite or symmetrical phenomena involving the change of phase. There is a temptation to describe both these phenomena with one only correlation, however such method has yet to be suggested. From amongst the structures present in flow boiling and flow condensation at least the annular flow structure seems to be mostly appropriate to the common modeling. However, the shear...