Search
Division of Thermal Power Systems
Publications
Filters
total: 475
Catalog Publications
Year 2014
-
ANALIZA TECHNICZNO-ENERGETYCZNA PREFEROWANYCH OBIEGÓW TERMODYNAMICZNYCH MOBILNYCH WYSOKOTEMPERATUROWYCH SIŁOWNI JĄDROWYCH
PublicationArtykuł przedstawia analizę techniczno-energetyczną moŜliwości współpracy preferowanych obiegów turbin cieplnych duŜych mocy z wysokotemperaturowym reaktorem jądrowym chłodzonym helem w zastosowaniach mobilnych. Reaktory jądrowe wysokotemperaturowe (HTR) stwarzają moŜliwość podnoszenia parametrów obiegów parowych do poziomu bloków nadkrytycznych, jak równieŜ zastosowania obiegu Joule’a-Braytona w energetyce jądrowej. W miarę zaostrzania norm...
-
Analytical method for calculation of heat source temperature drop for the Organic Rankine Cycle application
PublicationIn the paper presented are considerations on the cooperation of the limited capacity heat source with the Organic Rankine Cycle unit. Usually the heat source providing thermal energy to the Organic Rankine Cycle (ORC) may have twofold characteristics. It can be in the form of a single phase fluid, i.e. as hot exhaust gas or hot liquid, or in some cases it may be available as a phase changing fluid, as for example, technological...
-
Badania eksperymentalne obiegu z pompowaniem kapilarnym
PublicationWyniki badań eksperymentalnych obiegu z pompowaniem kapilarnym
-
Badania mikrostrugowego wymiennika ciepła. Część 2 : badania ekstremalne
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.
-
Badania wpływu efektu kapilarnego na wydajność parownika obiegowej rurki ciepła
PublicationBadania wpływu efektu kapilarnego na wydajność parownika obiegowej rurki ciepła
-
BEZOLEJOWE UKŁADY CHŁODNICZO KLIMATYZACYJNE
PublicationWiele z nowo wprowadzanych rozporządzeń Unii Europejskiej wymuszać będzie na producentach wprowadzanie instalacji bardziej energooszczędnych i „ekologicznych”. Wprowadzane aktualnie do użytku czynniki robocze, mają być nie tylko przyjazne środowisku, ale dodatkowo zapewnić wysoką sprawność obiegów chłodniczych tak aby obniżyć ich długoterminowy wpływ na środowisko. Naturalną tendencją są więc próby podwyższania ich sprawności,...
-
Combined operation of 900MW power plant with the ORC through the bleed steam extraction point and CO2 recovery system
PublicationThe work presented here is aimed at utylisation 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...
-
COMPARISON OF HEAT TRANSFER CHARACTERISTICS IN SURFACE COOLING WITH BOILING MICROJETS OF WATER, ETHANOL AND HFE7100
PublicationThe basis of microjet technology is to produce laminar jets which when impinging the surface have a very high kinetic energy at the stagnation point. Boundary layer is not formed in those conditions, while the area of film cooling has a very high turbulence resulting from a very high heat transfer coefficient. Applied technology of jet production can result with the size of jets ranging from 20 to 500μm in breadth and 20 to 100μm...
-
Comparitive study of heat transfer and pressure drop during flow boiling and flow condensation in minichannels
PublicationIn the paper a method developed earlier by authors is applied to calculations of pressure drop and heat transfer coefficient for flow boiling and also flow condensation for some recent data collected from literature for such fluids as R404a, R600a, R290, R32,R134a, R1234yf and other. The modification of interface shear stresses between flow boiling and flow condensation in annular flow structure are considered through incorporation...
-
DO WE NEED NAVIER NUMBER? – FURTHER REMARKS AND COMPARISON WITH ANOTHER DIMENSIONLESS NUMBERS
PublicationThis paper presents a role of the Navier number (Na-dimensionless slip-length) in universal modelling of flow reported in micro- and nano-channels like: capillary biological flows, fuel cell systems, micro-electro-mechanical systems and nano-electro-mechanical systems. Similar to another bulk-like and surface-like dimensionless numbers, the Na number should be treated as a ratio of internal viscous to external viscous momentum...
-
DOBÓR OPTYMALNEGO CZYNNIKA DO PRACY Z HYBRYDOWYM MINIKANAŁOWOMIKROSTRUGOWYM MODUŁEM CHŁODZĄCYM
PublicationObecnie widoczne są silne dążenia w kierunku wykorzystania technologii mini i mikro kanałowych oraz nowoczesnych materiałów konstrukcyjnych w celu zwiększenia efektywności energetycznej, intensywności wymiany ciepła i masy. Niestety dostrzegalnym korzyściom wynikającym z zastosowania wspomnianych technologii, takich jak wzrost wartości współczynników przejmowania ciepła, towarzyszą również aspekty negatywne np. wzrost oporów przepływu....
-
Domestic ORC micro-CHP combined with a commercial gas boiler
PublicationThe chapter presents the results of experimental studies conducted during the launch of the first in Poland demonstration prototype of the micro ORC coupled to a domestic gas boiler. The accomplished studies indicated the possibility for the ORC module to work with such boiler (autonomous source of heat) with a prototype single-stage axial micro turbine as the expansion machine. Confirmation of that fact has been delineated in...
-
Efektywność Energetyczna Dolnych Źródeł Instalacji Pomp Ciepłą
PublicationIstotnym elementem procesu projektowo-budowlanego stała się umiejętność łączenia różnych tradycyjnych technologii grzewczych z technologiami Odnawialnych Źródeł Energii ze szczególnym uwzględnieniem ciepła odpadowego w różnej formie. W artykule dokonano analizy dolnych źródeł pomp ciepła naturalnych jak i sztucznych.
-
Effect of surface roughness on thermal-hydraulic characteristics of plate heat exchanger
PublicationIn the paper the experimental analysis of passive heat transfer intensification in the case of modeled plate heat exchanger is conducted. The plate heat exchanger is chosen for the analysis because this kind of heat exchangers could be prospectively applied in the ORC systems, however other areas or application are equally possible. The experimental setup was assembled at the Department of Energy and Industrial Apparatus of Gdansk...
-
Energooszczędne urządzenia w instalacjach chłodniczych i klimatyzacyjnych
PublicationZmiany przepisów i obostrzenia wymagań w odniesieniu do ochrony środowiska wymagają radykalnych działań zarówno w stosunku do stosowanych czynników chłodniczych, jak i konstrukcji stosowanych urządzeń. Wiele z tych przepisów będzie prawdopodobnie podwyższać koszt budowy i zakupu nowych układów. Aby ograniczyć szkodliwe oddziaływanie na środowisko naturalne wprowadzane są nowe, alternatywne czynniki robocze. Jednak zmieniane są...
-
Experiences from operation of various expansion devices in small scale ORC
PublicationThe main aim of this paper was to present various expansion devices for an application in the small scale ORC system. The investigations were carried out in two parallel directions. One direction was to design and construct a device dedicated to the analyzed ORC system. The second direction was to adapt existing expansion devices for the needs of the analyzed ORC system. Four various devices were described and presented together...
-
Experimental investigations on pressure drop during the condensation in flow of HFE7000 in vertical minichannel
PublicationIn the work presented in the paper authors focused attention on the issues of flow resistance and pressure drop during condensation in the flow. The case of the descending flow through a cylindrical single-channel of 2.3 mm inner diameter was carefully analyzed. In the course of investigations a new working fluid HFE 7000 has been scrutinised which has a strongly differing properties in comparison to the other fluids that are commonly...
-
Gas boiler as a heat source for the domestic micro-CHP
PublicationThis analysis considers a commercially available domestic gas boiler as a heat source for a domestic organic Rankine cycle system. An experimental study was made into the applicability of the gas boiler (De Dietrich with thermal power 25 kW) coupled with the laboratory prototype micro ORC setup. The main aim of the study is to determine the working fluid temperature, attainable heat rates and effciencies of the whole system. Preliminary...
-
Heat transfer characteristics of hybrid microjet -microchannel cooling module
PublicationThe paper presents the experimental investigation of heat transfer intensification in a microjet- microchannel cooling module. Applied technology takes benefits from two very attractive heat removal techniques. When jets are impinging on the surface, they have a very high kinetic energy at the stagnation point, also in microchannels boundary layer is very thin allowing to obtain very high heat fluxes. Main objective of this paper...
-
Influence of metallic porous microlayer on pressure drop and heat transfer of stainless steel plate heat exchanger
PublicationThe experimental analysis of passive heat transfer intensification in the case of plate heat exchanger has been carried out. On the heat transfer surface of heat exchanger the metallic porous layer was created. 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 – the identical heat exchanger but with the modified...
-
Innowacyjne Rozwiązania w Zakresie Substancji i Materiałów Stosowane w Systemach OZE
PublicationArtykuł poświęcony jest zagadnieniu wykorzystania kompozytów nowoczesnych materiałów w układach chłodniczych i klimatyzacyjnych. W artykule poruszono temat wpływu właściwości powierzchni wymiany ciepła na pracę urządzeń chłodniczo-klimatyzacyjnych oraz na koszty ich eksploatacji. Dodatkowo w treści przedstawiono przegląd proponowanych konstrukcji wymienników ciepła mających potencjalne zastosowanie w systemach OZE.
-
Investigation of the influence of capilary effect on operation of the loop heat pipe
PublicationIn the paper presented are studies on the inestigation of the capillary forces effect inducted in the porous structure of a loop heat pipe using water and ethanol ad test fluids. The potential application of such effects is for example in the evaporator of the domestic micro-CHP unit, where the reduction of pumping power could be obtained. Preliminary analysis of the results indicates water as having the best potential for developing...
-
Koncepcja stanowiska oraz badania możliwości bezpompowego przetłaczania czynnika w rurce ciepła z pętlą obiegową. Część I - Wstęp-charakterystyka obiegu LHP
PublicationBezpompowa cyrkulacja czynnika roboczego występuje w rurkach ciepła z pętlą obiegową (LHP, ang. Loop Heat Pipe). Rurki ciepła oparte na pętli, to urządzenia dwufazowe służące do transportu ciepła, wykorzystujące grawitacyjne i kapilarne siły do wzbudzania obiegu czynnika roboczego. LHP stało się bardzo obiecującym urządzeniem, możliwym do wykorzystania w różnego rodzaju zaawansowanych urządzeniach pracujących naziemnie. W pierwszej...
-
Koncepcja układu sterowania pracą kotła energetycznego OP-230
PublicationW artykule przedstawiono koncepcję układu sterowania pracą kotła energetycznego OP-230. Dobrano odpowiednie elementy układu sterowania oraz dokonano analizy techniczno-ekonomicznej zastosowanych układów sterujących.
-
KONSTRUKCJA I MOŻLIWOŚCI APLIKACYJNE UKŁADÓW WYKORZYSTUJĄCYCH RURKI CIEPŁA
PublicationLiczne układy energetyczne bazują na wykorzystaniu tzw. ”pasywnych metod chłodzenia”. Są to układy w których do przenoszenia energii cieplnej nie jest wymagana dodatkowa siła napędowa, pochodząca np. od urządzeń zewnętrznych jak pompa czy wentylator. Przewaga takich konstrukcji wiąże się z możliwością ich bezawaryjnego działania nawet w warunkach braku zasilania elektrycznego. Co powoduje iż chętnie stosowane są one w instalacjach...
-
Mikrosiłownia domowa jako źródło energii cieplnej i elektrycznej
PublicationNa Forum Energetyków zaprezentowano pierwsze w Polsce stanowisko parowej mikrosiłowni domowej ORC z kotłem gazowym jako samodzielnym źródłem ciepła. W przeprowadzonych badaniach eksperymentalnych wykazano możliwość kogeneracyjnej produkcji energii cieplnej i elektrycznej w aspekcie częściowego pokrycia potrzeb gospodarstwa domowego. Domowy kocioł gazowy doposażony w moduł parowy z alkoholem etylowym jako czynnikiem roboczym zasługuje...
-
Mikrosiłownia domowa jako źródło energii cieplnej i elektrycznej
PublicationObiektem rozważań podejmowanych w ramach pracy jest kocioł gazowy sprzężony z laboratoryjnym modułem mikro-ORC. W badaniach zasto-sowano komercyjny kocioł, przeznaczony do użytkowania w gospodar-stwach domowych. Jest to kocioł gazowy firmy De Dietrich (DTG X23N) o mocy cieplnej 25 kW. Przy wyborze kotła jako źródła ciepła kierowano się jak największą popularnością pod kątem mocy grzewczej całej jednostki ORC w gospodarstwach domowych....
-
Możliwości dostosowania istniejących bloków gazowo-parowych do utylizacji gazu niekonwencjonalnego w tym gazu łupkowego
PublicationW pracy omówiono modyfikację turbiny gazowej dostosowując ją do spalania gazu niekonwencjonalnego. Rozpatrzono aspekty termodynamiczne utylizacji gazu łupkowego we wspomnianej instalacji. W oparciu o analizy termodynamiczne określono sprawność obiegu gazowo-parowego. Analiza obiegu cieplnego została przeprowadzona za pomocą kodów CFM. Motywacją do podjęcia niniejszej pracy jest potrzeba dywersyfikacji źródeł energii w tym również...
-
Navier number and transition to turbulence
PublicationThe motivation behind this article is to explain a role of the Navier number (Na -dimensionless slip-length) in prediction of closures for laminar to turbulent transition undergoing via eddies detachment from the slip layer in nano-cannals. Additionally the role of the Navier number Na in universal modeling of phenomenon of enhanced mass flow rate reported in micro- and nano-channels has been explained. The Na number should be...
-
New trends in development of micro heat exchangers for ORC's
PublicationIn the paper, new trends in development of micro heat exchangers for CHP are presented. Main attention is concentrated on the question, how channels size and thermal development lenght affect the heat transfer. New types of micro heat exchangers developed at the Institute of Fluid-Flow Machinery PAS and the methoda of their design are presented. The new experimental testing methods of the micro-channel heat exchangers, new algorithms...
-
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...
-
OBSERVATION OF THE THERMOSIPHON EFFECT IN THE CIRCULATION OF ACETONE AS WORKING FLUID IN MODERN COOLING SYSTEM
Publicationplants or computer server rooms has led to the demand for new and reliable methods for electronic cooling. Because of bigger and bigger power levels and miniaturization of the electronic devices, lack of free space in such a high heat flux. The increasing integration of electronic logy that supposed to be designed for high thermal performance, low mass, and able to work in harsh environments. In this paper presented a prototype...
-
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...
-
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...
-
Revalorization of the Szewalski binary vapour cycle
PublicationThe aim of the paper is to revalorizate of the Szewalski binary vapour cycle by analysing thermodynamical and operational parameters of this cycle. This was carried by accessible numerical CFM (Computational Flow Mechanics) codes type, by step-by-step modeling of separates apparatus. The binary vapour cycle is providing steam as the working fluid in the high temperature part of the cycle, while another fluid - a low boiling point...
-
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...
-
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
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 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.
-
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...
-
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...