prof. dr hab. inż. Dariusz Mikielewicz
Employment
- Head of Section at Zakład Systemów i Urządzeń Energetyki Cieplnej
- Prorektor d/s Organizacji i Rozwoju at Gdańsk University of Technology
- Professor at Institute of Energy
Publications
Filters
total: 284
Catalog Publications
-
Direct-contact condensation from vapour- gas mixture in a spray ejector condenser for negative CO2 power plant
PublicationDirect-contact condensation of vapour containing the inert gas on a spray of subcooled liquid exists in a number of technical applications. For example, it may be found in the nuclear industry (e.g. pressurized jet under normal operating conditions, in safety analyses) or in the chemical industry (e.g. mixing-type heat exchanger, degasser, sea water desalting). The problem is also essential to modelling and analysis of some...
-
Analysis of Organic Rankine Cycle efficiency and vapor generator heat transfer surface in function of the reduced pressure
PublicationIn the paper presented is analysis of the influence of reduced pressure on efficiency and heat transfer area of vapor generator of Organic Rankine Cycle (ORC) in case of subcritical and supercritical parameters of operation. Compared are two cases of subcritical and supercritical ORC featuring a similar arrangement of heat source supply and heat removal, that is featuring the same temperatures of working fluid before the turbine,...
-
Struktury oraz mapy przepływu R1233zd w okrągłym minikanale przy średnich i wysokich wartościach ciśnienia zredukowanego [w:] Postępy w badaniach wymiany ciepła i masy
PublicationW wiedzy dotyczącej struktur przepływu niskowrzących czynników roboczych w zakresie wysokich temperatur nasycenia (powyżej 120°C) oraz średnich i wysokich wartościach ciśnienia zredukowanego (0.5-0.9) występuje luka. W literaturze obecne są dane dotyczące podobnych wartości ciśnień zredukowanych, ale dla niższych wartości temperatury nasycenia (głównie z zakresu -20°C do 40°C). Wynika to z dotychczasowych zastosowań chłodniczych...
-
Modelowanie wymiany ciepła przy wrzeniu w przepływie w warunkach podwyższonego ciśnienia zredukowanego dla R1233zd(E) jako potencjalnego czynnika w układach ORC [w:] Postępy w badaniach wymiany ciepła i masy
PublicationProces wrzenia w wysokotemperaturowych pompach ciepła oraz układach ORC zachodzi przy temperaturach wyższych niż 80˚C. W literaturze występuje luka w wiedzy dla podwyższonych temperatur nasycenia oraz korespondujących wysokich ciśnień zredukowanych. Większość istniejących danych doświadczalnych dotyczy temperatur niższych niż 40 ˚C, co związane jest z zastosowaniami chłodniczymi czynników niskowrzących. Dla temperatur wyższych...
-
Exergetic Analysis of the nCO2PP Cycle with Particular Reference to the Exergy Destruction of Sewage Sludge Due to Gasification
PublicationAn exergy analysis is carried out on the negative CO2 emission gas power plant (nCO2PP), which integrates the process sections of fuel preparation, power generation and carbon capture. Processes of exergy destruction are studied with particular focus on the process in the gasification unit of the fuel preparation section, where a large amount of exergy is destroyed in various chemical reactions from sewage sludge to producer gas...
-
Analysis of cyclone separator solutions depending on SEC outlet conditions in nCO2PP
PublicationUtilization of spray ejector condenser in order to carry out direct-contact condensation of vapour with inert gas (CO2) on a spray of subcooled liquid integrated with separator (to make pure CO2) has been proposed for the task of condensation and CO2 separation in the negative CO2 emission gas power plant. Condensation and separation has a significant impact on the thermodynamic efficiency of the entire negative CO2 emission gas...
-
Modeling of entrained flow steam gasification of sewage sludge
PublicationProper management of sewage sludge becomes increasingly problematic due to legal requirements aiming at diminishing environmental impact, as well as rationalizing the utilization from the point of view of logistics. Steam gasification of sewage sludge can result in very good quality of the producer gas. So far, the works have been focused on the gasification in fixed bed gasifiers. However, this does not allow to take full advantage...
-
Assessment, optimisation and working fluid comparison of organic rankine cycle combined with negative CO2 gas power plant system
PublicationThis study aims to investigate the application of the Organic Rankine Cycle (ORC) as an alternative to low-pressure expansion in the negative CO2 power plant (nCO2PP). The reason for this study is that a detailed analysis of nCO2PP indicates a certain amount of waste heat present in the exhaust gas from the high-to-intermediate pressure gas turbine. Some of this energy can be used by the application of the expansion in a low-pressure...
-
CO2 capture using steam ejector condenser under electro hydrodynamic actuator with non-condensable gas and cyclone separator: A numerical study
PublicationThe concept for condensation of steam and CO2 separation in a negative CO2 emission gas power plant involves the utilization of a steam ejector condenser (SEC) for direct-contact condensation of vapor with inert gas (CO2) on a spray of subcooled liquid, integrated with a separator to produce pure CO2. Due to the increasing diffusion resistance and reduced convective heat transfer between the steam and subcooled water phases...
-
Energy conversion in systems-contained laser irradiated metallic nanoparticles - comparison of results from analytical solutions and numerical methods
PublicationThis work introduces the theoretical method of metallic nanoparticles’ (NPs’) heat and mass transfer where the particles are coated on a surface (base), together with considering the case wherein nanoparticles move freely in a pipe. In order to simulate the heat transfer, energy and radiative transfer equations are adjusted to the considered issue. NPs’ properties are determined following the nanofluidic theories, whereas absorption...
-
Heat Transfer of the Multicolor-Laser-Sources-Irradiated Nanoparticles in Reference to Thermal Processes
PublicationUnlike the standard materials, metallic nanoparticles offer enhancing the heat convertion rate which implies the maximum and average temperature boost significantly in the considered system. The work’s purpose is to examine heat transfer in the metallic nanoparticles which have been deposited on a glassy substrate, enabling the nanostructures thermoablation. Furthermore, the functionalized substrate is irradiated with multicolor-laser-sources,...
-
Numerical simulation of cold flow and combustion in a swirl stabilized combustor
PublicationA numerical simulation model was developed to investigate the cold flow and combustion using Ansys FLUENT 2021R1. The governing equations were solved using the pressure-based method, and pressure–velocity coupling was performed using the SIMPLE method. To model the turbulent process, the RSM model was used. Non-premixed model is chosen to solve the chemical kinetics between fuel and oxigen. Radiation heat transfer was calculated...
-
Application of Feed Forward Neural Networks for Modeling of Heat Transfer Coefficient During Flow Condensation for Low and High Values of Saturation Temperatur
PublicationMost of the literature models for condensation heat transfer prediction are based on specific experimental parameters and are not general in nature for applications to fluids and non-experimental thermodynamic conditions. Nearly all correlations are created to predict data in normal HVAC conditions below 40°C. High temperature heat pumps operate at much higher parameters. This paper aims to create a general model for the calculation...
-
Numerical analysis of CO2-water separation in a horizontal double T-junction
PublicationCarbon dioxide is considered one of the main factors leading to global warming. Considering the significant impacts of CO2 on climate change, various technologies have been developed in recent decades to control carbon emission, such as for example CO2 capture and storage. The developed cycle of a negative CO2 emission power plant includes some devices, out of which, separator plays an indispensable role. To this end, T-junction...
-
Pressure drop and heat transfer during boiling and condensation at subcritical region
PublicationMost of the data presented in the literature relate to saturation temperatures in the range - 20°C to 40°C due to the application in refrigeration technology. There is necessity to extend databases to higher values of saturation temperature due to new applications such as Organic Rankine Cycle and high temperature heat pumps. Only few papers contain data for high reduced pressure for low boiling point liquids. This paper focus...
-
Modelling study of flow boiling heat transfer of perspective fluids for refrigeration technology
PublicationThere is a gap of knowledge on flow boiling at high saturation temperatures and higher values of reduced pressure. Thus far, the in-house developed semi-empirical model for flow boiling and flow condensation showed a satisfactory accuracy for calculations for various refrigeration fluids for a wide scope of reduced pressures. This study presents results of calculations of heat transfer coefficient of perspective refrigeration fluids,...
-
Prawne aspekty gospodarki obiegu zamkniętego
PublicationRozmaite organizacje od lat podejmują szereg prac mających na celu skierowania gospodarki na model o obiegu zamkniętym. Tego typu działania mają pomóc w ograniczeniu negatywnego wpływu przemysłu na środowisko. Jakie są słabe i mocne strony sytuacji prawnej w tym zakresie i jakie niesie to za sobą skutki? W ostatnich latach obserwuje się dynamiczny rozwój światowej gospodarki, który wpływa nie tylko na stale rosnący poziom życia,...
-
Numerical analysis of high temperature minichannels heat exchanger performance
PublicationNowadays, the most difficult technological challenge in energy sector is connected with the gas micro-CHP units, dedicated to the distributed power generation. They are expected to be of high efficiency and at the same time of compact in size. Regarding the first reason, significant increase in microturbine efficiency can only be achieved by increase in the engine operating temperature. Therefore, one of the critical elements in...
-
Bariery rozwoju bioekonomii w Polsce
PublicationW Polsce sytuacja ponownego wykorzystania odpadu celem produkcji nowych produktów nie jest obecnie do końca uregulowana prawnie. Nie obserwuje się wielu dobrych praktyk w przedsiębiorstwach. Wartościowe odpady poprodukcyjne są wykorzystywane na cele energetyczne bądź jako nawóz dla roślin lub pasza dla zwierząt. W celu zlokalizowania barier w rozwoju bioekonomii przeprowadzono wywiady z osobami bezpośrednio związanymi z kwestiami...
-
Technologia kogeneracyjna w obiegu z czynnikiem organicznym wykorzystania ciepła odpadowego bloku
PublicationW monografii przedstawiono sposoby i wyniki analizy możliwości wykorzystania energii cieplnej odpadowej, będącej do dyspozycji w postaci gorącej wody o temperaturze 90 stC w ilości 200 MW, odzyskanej ze spalin kotłowych z bloku energetycznego o mocy 900 MW. Jednym z rozpatrywanych rozwiązańbyła współpraca obiegu ORC z upustem pary turbiny niskoprężnej obiegu bazowego. W takim rozwiązaniu organiczny czynnik roboczy jest podgrzewany...
-
Microjet technology as a perspective intensification method for high performance heat exchangers
PublicationIn the paper two oryginal designs of compact heat exchangers with intensification effect produced by microjets are presented. The technology of microjets manufacturing is an "inhouse" patented design. The idea of such heat exchanger is shown together with the flow and thermal characteristics of the prototypes. The results of performer measurements are satisfactory and encourage for further research of the original designs.
-
Management of low-temperature heat source by ORC aided by additional heat source
PublicationThe presented work is aimed at utilisation of waste heat in the manner to produce electricity in ORC installation. Therefore the precondition of the study was to use the waste heat available in the form of a stream of hot water at 90°C. Such low enthalpy heat source is rather insufficient to produce a good quality vapour to feed the ORC turbine. That was the incentive to search for the ways of increasing the temperature of the...
-
A commercial gas boiler fitted with the ORC module as perspective solution for households
PublicationIn this paper the applicability of the commercial gas boiler (De Dietrich DTG X23N) coupled with the laboratory prototype micro ORC setup was experimentally studied. The main objective was to determine the working fluid capability to obtain required temperatures of vapour prior to the turbine, attainable heat rates and efficiencies of the whole system. The boiler thermal power was 25 kW. Tests were carried out with a single stage...
-
Wykorzystanie ciepła niskotemperaturowego do procesu suszenia peletu ze słomy z wykorzystaniem mikrostrugowego wymiennika ciepła
PublicationW artykule przedstawiono wpływ temperatury medium suszącego na zmiany względnej oraz bezwzględnej zawartości wilgoci podczas suszenia peletu ze słomy. Proces suszenia przeprowadzono przy stałym ciśnieniu atmosferycznym i różnych wartościach temperatury powietrza, jako czynnika suszącego, wynoszących odpowiednio: 40℃, 60℃, 80℃, 100℃ oraz 120℃. Badania eksperymentalne wykonywano na innowacyjnym stanowisku wyposażonym w mikrostrugowy...
-
Wybrane zagadnienia projektowania mikrostrugowych wymienników ciepła
PublicationW monografii omówiono wybrane zagadnienia intensyfikacji wymiany ciepła przy zastosowaniu oryginalnej technologii mikrostrugowej. Technologia ta jest pozytywnie postrzegana w aspekcie wysokowydajnych wymienników typu rekuperator, ponieważ odpowiednio uformowana struga płynu może lokalnie rozbić warstwę przyścienną na powierzchni przegrody w wymienniku, redukując opór cieplny przejmowania ciepła między płynem a powierzchnią tej...
-
Gazowa mikrosiłownia domowa z modułem ORC - doświadczenia z badania prototypu
PublicationArtykuł zawiera rozważania nad ideą wykorzystania obiegu parowego ORC (Organic Rankine Cycle) do skojarzonej produkcji ciepła i energii elektrycznej dla pokrycia potrzeb indywidualnego odbiorcy. Dokonano w nim podsumowania dotychczasowych prac prowadzonych przez Autorów, które zaowocowały budową demonstracyjno-badawczego stanowiska mikro-CHP z technologią ORC w skali „domowej”, współpracującą z komercyjnym kotłem gazowym. W publikacji...
-
Experimental ORC micro-power plant for CHP application Part A: power plant arrangement
PublicationThe co-generative micro-power plant with the HFE7100 applied as a working medium was designed and built for experimental investigations. The heat output of the plant was assumed equal to 20 kW, while the electric output amounted to about 3kW. Examples of the results of the preliminary experimental research on a boiler, heat exchangers, a pump and a turbine-generator set are presented and analysed.
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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.
-
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...
-
Badania eksperymentalne obiegu z pompowaniem kapilarnym
PublicationWyniki badań eksperymentalnych obiegu z pompowaniem kapilarnym
-
Experimental investigations on condensation in flow of HFE-7100 in small diameter channels
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych kondensacji czynnika HFE-7100 w minikanale o średnicy wewnętrznej 2.3 mm. Opisano również oryginalne podejście w prowadzeniu badań nad uzyskaniem lokalnych wartości współczynnika przejmowania ciepła podczas kondensacji w przepływie.
-
Application of Organic Rankine Cycle as bottoming cycle to conventional heat and power plant
PublicationW pracy rozważono możliwość zastosowania układu ORC w skojarzeniu z ciepłownią lub elektrociepłownią celem podniesienia stopnia wykorzystania jednostki CHP podczas eksploatacji w skali roku. Połączenie układu ORC z zawodową jednostką CHP może wpłynąć na wzrost rocznej produkcji energii elektrycznej i jednoczsne zmniejszenie fluktuacji podczas pracy bloku energetycznego. Z jednej strony następuje konwersja energii cieplnej na elektryczną...
-
Experimental investigations of commercial gas boiler as a heat source for the domestic micro-CHP
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych na prototypowym stanowisku mikrosiłowni domowej ORC z kotłem gazowym jako źródłem ciepła. Wykazano, iż jest możliwa adaptacja komercyjnego kotła gazowego dla potrzeb kogeneracji w skali mikro.
-
Experimental investigations on condensation in flow of HFE-7100 in small diameter channels
PublicationIn the paper the authors present investigations of flow condensation with the use of the HFE-7100 as a working fluid. The original and new approach to removing the heat from the channel was applied. The research was carried out using a wide-range real time observations, e.g. using infrared camera and stroboscope microphotography. This paper presents the details of experiment as well as the influence of heat and flow parameters...
-
Experimental Investigation of the ORC System Elements of a Home Cogenerative Micro Power Plant
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań obiegu ORC z prototypową pompą czerpakową czynnika roboczego HFE 7100 i elektrycznym przepływowym podgrzewaczem oleju termalnego w układzie ORC bez regeneracji. Z analizy wyników badań wynika, że w obiegu ORC bez regeneracji z zaworem rozprężnym (symulującym pracę mikroturbiny) osiągnięto przegrzanie par czynnika niskowrzącego HFE 7100. Uzyskano powtarzalność wyników badań wykonanych serii pomiarowych...
-
Non-dimensional thermodynamic criterion for selection of dry working fluid for organic Rankine cycle
PublicationW pracy przedstawiono bezwymiarowe kryterium termodynamiczne do selekcji suchych czynników roboczych dla organicznego obiegu Rankina, które umożliwia wstępną selekcję potencjalnych czynników.
-
Dziś i jutro technologii energetyki jądrowej - szanse i zagrożenia
PublicationPrzedstawiono istniejące i perspektywiczne technologie energetyki jądrowej wraz z ich krótką charakterystyką. Podano podstawy reakcji jądrowych oraz zagadnienia bezpieczeństwa jądrowego. Bardziej szczegółowo uwagę skupiono na reaktorach 3 i 4 generacji.
-
The concept of capillary forces supported evaporator for application to domestic ORC unit
PublicationW pracy przedstawiono koncepcję parownika wspomaganego siłami kapilarnymi do wykorzystania w mikrosiłowni domowej.
-
Analiza pracy bloku nadkrytycznego 900MWe współpracującego z obiegiem ORC
PublicationW pracy przedstawiono analizę termodynamiczną bloku nadkrytycznego o mocy 900MWe wspópracującego z obiegiem ORC. Wykonano symulacje numeryczne pracy siłowni dla warunków nominalnych określając jej moc i sprawność elektryczną. Przeanalizowano jej pracę także dla przypadku, gdy siłownia współpracuje z obiegiem ORC dogrzewanym ciepłem pary upustowej.
-
A closed loop thermosyphon with conventional or minichannel based condenser and evaporator
PublicationPrzedstawiono uogólniony model termosyfonu, który może być rozpatrywany dla szeregu wariantów.Model opiera się na jednowymiarowych równanich masy, pędu i energii. Rozpatrzono dwa przypadki termosyfonu, tj. grzanie strony pionowej i chłodzenie strony pionowej oraz drugi, gdzie termosyfon jest ogrzewany na stronie pionowej a chłodzony na poziomej.
-
Managment of low grade waste heat from the supercritical power plant using the ORC cycle aided by bleed steam
PublicationW pracy przedstawiono oryginalną koncepcję dogrzewu obiegu ORC za pomocą pary upustowej z nadkrytycznego bloku energetycznego.
-
Nowe czynniki HFE 7100 i HFE 7000 jako substancje o potencjalnie szerokich zastosowań przemysłowych
PublicationAutorzy omawiają właściwości nowych substancji niskowrzących o dobrych własnościach termodynamiczych, które zaprezentowała firma Novec, a są to związki syntetyczne oznaczone jako HFE 7100 i HFE 7000. Szczegółowo przedstawiają ich wybrane właściwości, w tym wyniki testów toksykologicznych i zgodność materiałową, dokonują również ich porównania z wycofanymi czynnikami R12, R123 oraz R11, dla których mają być substytutami szczególnie...
-
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....
-
WSPÓŁPRACA BLOKU GAZOWO-PAROWEGO Z OBIEGIEM ORC = Combinded power plant in cooperation with ORC
PublicationIn the paper presented is the idea of a combined gas and steam power plant cooperation with a low temperature organic Rankine cycle ORC unit. Considerations presented in the paper are accomplished for the Gorzów CHP. The intention of present analysis is heat recovery of low temperature energy and its further use in ORC cycle in order to produce electricity, without increase in fuel consumption. Waste energy is recovered from the...
-
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...
-
Gas boiler as a heat source for the domestic micro-CHP
PublicationIn the presented analysis a commercially available domestic gas boiler as a heat source for domestic ORC is considered. The applicability of the gas boiler (De Dietrich with thermal power 25 kW) coupled with the laboratory prototype micro ORC setup has experimentally studied. The main aim of the study is to determine the working fluid temperature, attainable heat rates and efficiencies of the whole system. Preliminary investigations...
-
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 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...
-
Organic Rankine cycle as bottoming cycle to a combined Brayton and Clausius - Rankine cycle
PublicationA preliminary evaluation has been made of a possibility of bottoming of a conventional Brayton cycle cooperating with the CHP power plant with the organic Rankine cycle installation. Such solution contributes to the possibility of annual operation of that power plant, except of operation only in periods when there is a demand for the heat. Additional benefit would be the fact that an optimized backpressure steam cycle has the advantage...
-
Heat transfer intensification by enlarged surface roughness in the plate heat exchanger
PublicationIn the paper an experimental analysis of passive heat transfer intensification technique employed in the case of the plate heat exchanger is presented. The passive intensification was obtained by a modification of the heat transfer surface. The roughness of surface was increased by a use of glass micro-beads. Single-phase convective heat transfer in the water-water system was studied. The experiment was accomplished in two stages....
-
Technologia ORC sposobem zagospodarowania energii odpadowej w ciepłowni
PublicationArtykuł podejmujący tematykę skojarzonej produkcji energii cieplnej i elektrycznej, pozyskiwanych w oparciu o siłownię ORC. Przedstawiono w nim koncepcję zagospodarowania energii odpadowej w ciepłowni w postaci odzysku ciepła spalin z kotła wodnego do wytwarzania energii elektrycznej za pomocą kogeneracji w technologii ORC. Analizę termodynamiczną proponowanego rozwiązania wykonano dla dwóch płynów roboczych: etanolu i czynnika...
-
Experimental and theoretical investigation of microjet cooling in metalurgical applications
PublicationW pracy zaprezentowano model wrzącej strugi uderzającej o powierzchnię i wytwarzającej cienki film cieczowy, w którym tworzą się pęcherzyki pary.
-
Experimental study of heat transfer intensification in surface cooling using microjets
PublicationW pracy przedstawiono badania eksperymentalne intensyfikacji wymiany ciepła podczas chłodzenia powierzchni mikrostrugami. Wyniki badań porównano z własnym modelem teoretycznym zjawiska.
-
Non-isothermal effects in condensation inside tubes
PublicationWrzenie i kondensacja w przepływie są zjawiskami symetrycznymi, aczkolwiek ich opis za pomocą jednej korelacji w konfrontacji z eksperymentem nie dawał dobrych rezultatów. W pracy zmodyfikowano naprężenia styczne na granicy rozdziału faz w ten sposób, że uwzględniono wymianę pędu na granicy rozdziału faz i możliwym stała się adaptacja wcześniej zaproponowanego przez autorów modelu wrzenia w przepływie do obliczeń wymiany ciepła...
-
Katedra Techniki Cieplnej: 1945 - 2010
PublicationArtykuł poświęcony w pierwszej części zarysowi historii Katedry Techniki Cieplnej Wydziału Mechanicznego Politechniki Gdańskiej w latach 1945 - 2010. W części drugiej przedstawiono jej dzień dzisiejszy, udokumentowany licznymi osiągnięciami naukowymi i dydaktycznymi. W Katedrze prowadzone są dwie atrakcyjne specjalności, a są to: "Systemy i Urządzenia Energetyki Cieplnej" oraz "Systemy i Urządzenia Chłodnicze i Klimatyzacyjne"....
-
Domowa mikrosiłownia kogeneracyjna
PublicationW pracy przedstawiono koncepcję mikrosiłowni do wykorzystania w gospodarstwie domowych o mocy 2kW.
-
Wymiana ciepła podczas wrzenia w przepływie przy zastosowaniu wkładek blokujących
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych wrzenia w przepływie w minikanałach. Jako czynnik roboczy zastosowano Freon R123. Przebadano pojedyncze, pionowe rurki srebrne o długości 380 mm i szerokości 2.3 mm przy zastosowaniu dwóch wariantów wkładek turbulizujących przepływ. Przeanalizowano wpływ strumienia masy i gęstości strumienia ciepła na współczynnik przejmowania ciepła. Wyniki porównane zostały z popularnymi korelacjami...
-
Analiza pracy obiegu mikrosiłowni przy częściowych obciążeniach cieplnych
PublicationW pracy przedstawiono zagadnienia związane z eksploatacją mikrosiłowni, która zależy m.in. od pracy wymienników realilzujących procesy parowania i skraplania. Wykonano analizę termodynamiczną pracy mikrosiłowni przy częściowych obciążeniach cieplnych, powodujących zmiany temperatury czynnika roboczego HFE7100 w parowniku i skraplaczu.
-
Non-isothermal effects in a common method for calculation of heat transfer coefficient in flow boiling and flow condensation in minichannels
PublicationW pracy przestawiono efekty nieizotermiczne w metodzie wyznaczania współczynnika przejmowania ciepła podczas wrzenia w przepływie oraz kondensacji w przepływie w minikanałach. Wyniki obliczeń porównano z badaniami eksperymentalnymi z literatury, uzyskując dobrą zgodność.
-
Przepływy dwufazowe
PublicationPrzedstawiono metody wyznaczania wymiany ciepła i oporów przepływu w kanałach kotłów energetycznych. Opisano możliwe do wystąpienia niestabilności przepływu.
-
Experimental and theoretical analysis of dryout in annular flow
PublicationW pracy opisano badania eksperymentalne kryzysu wrzenia typu dryout, przeprowadzone w pionowych rurkach o średnicy wewnętrznej 1.15 i 2.3 mm z wykorzystaniem dwóch czynników roboczych, tj. SES36 i R123. W oparciu o wyniki tych badań zaproponowano ogólną korelację na krytyczny strumień ciepła w minikanałach.
-
Turbulent heat transfer in thin liquid films at low and high heat fluxes
PublicationW pracy przedstawiono rozważania turbulentnej wymiany ciepła w cienkich filmach cieczowych powstałych w wyniku uderzenia strugi przy małych i dużych strumieniach ciepła. W ostatnim przypadku może dojść do wrzenia filmu cieczowego. Oba zjawiska zamodelowano i uzyskano odpowiednie rozkłady temperatury i pedkosci.
-
Determination of heat transfer coefficient in evaporator of the organic Rankine cycle using the Wilson method.
PublicationW pracy zastosowano metodę Wilsona do wyznaczania współczynnika przejmowania ciepła. Przedmiotem rozważań jest płytowy wymiennik ciepła pracujący jako parownik w laboratoryjnym stanowisku realizującym obieg ORC. Wykorzystana metoda jest metodą wydajną w przypadku wymienników ciepła o złożonej geometrii i dużej liczbie kanałów, dla których pomiar temperatury ścianki jest niemożliwy, a przez to określenie współczynników przejmowania...
-
Badania urządzeń wentylacyjno-klimatyzacyjnych wykorzystujących adsorpcyjne osuszanie powietrza = Experimental and theoretical investigations into air - conditioning systems with desiccant unit
PublicationArtykuł dotyczy prac związanych z potrzebą ograniczenia zużycia energii w systemach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. Przedstawia badania nad nowoczesnymi, adsorpcyjnymi urządzeniami wentylacyjno-klimatyzacyjnymi oraz doskonaleniem metod obliczania procesów wymiany ciepła i masy w tym zakresie.
-
Analiza zagadnienia wysychania filmu cieczowego na ściance
PublicationZaprezentowany w pracy teoretyczny model dwurównaniowy kryzysu wrzenia przy wysokich stopniach suchości jest modyfikacją wcześniejszej wersji przedstawionej przez Sedlera i Mikielewicza (1981). Model ten jest używany do analizy procesu wysychania filmu cieczowego na ściance i modyfikowany poprzez użycie nowoczesnych zależności opisujących rozkład prędkości osiadania i porywania kropel. Autorzy pragną także zaprezentować pierwsze...
-
Evaporation and condensation
PublicationW pracy przedstawiono encyklopedyczne ujęcie wrzenia i kondensacji.
-
Modelling of dryout process in an annular flow
PublicationW pracy pokazano teoretyczny model kryzysu wrzenia przy wysokich stopniach suchości, który jest modyfikacją modelu proponowanego wcześniej przez Sedlera i Mikielewicza. Model wysychania filmu cieczowego w przepływie pierścieniowym składa się z różniczkowych równań bilansu masy zapisanych dla filmu na ściance i kropel w rdzeniu przepływu. Rozwiązanie układu równań wymaga znajomości gęstości strumienia masy kropel wytrącających się...
-
A simple model of circular hydraulic pump
PublicationRozpatrzono warunki powstawania osiowosymetrycznego uskoku hydraulicznego. Przedstawiono model, w którym rozpatrzono obecność dodatkowych strat w równaniu Bernoulliego. Przyczyniają się one do powstawania dodatkowego wiru w miejscu uskoku. Porównanie z wynikami badań eksperymentalnych potwierdza słuszność przyjętych tez.
-
Badanie zjawisk stacjonarnego i niestacjonarnego przejmowania ciepła przy użyciu termografii ciekłokrystalicznej.
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych stacjonarnego i niestacjonarnego przejmowania ciepła przy użyciu termografii ciekłokrystalicznej.
-
Cogenerative micro power plants - a new direction for development of power engineering?
PublicationW pracy przedstawiono rozważania dotyczące perspektywy mikrosiłowni domowych w gospodarce rozproszonej. Przedstawiono oryginalne kryterium doboru czynnika roboczego w mikrosiłowni oraz przedstawiono sprawności cieplne i egzergetyczne obiegów Clausiusa-Rankina realizujących pracę mikrosiłowni.
-
A study of flow boiling heat transfer in minichannels
PublicationW pracy przedstawiono badania eksperymentalne wrzenia w przepływie w minikanale o średnicy wewnętrznej 2.3mm i długości 38cm. Uzyskano rozłady temperatury wzdłuż ścianki kanału oraz lokalne współczynniki przejmowania ciepła. Dane skorelowano z korelacją półempiryczną uzyskując zadowalającą zgodność.
-
Badania urządzeń wetylacyno-klimatyzacyjnych wykorzystujących adsorpcyjne osuszanie powietrza
PublicationW artykule przedstawiono wybrane wyniki prac związanych z ograniczeniem zużycia energii w systemach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych oraz doskonaleniem metod obliczania procesów wymiany ciepła i masy realizowanych w nowoczesnych urządzeniach stosowanych w klimatyzacji. Zaprezentowano własne wyniki badań urządzeń: monowalentnego i hybrydowego.
-
Liquid crystal thermography and true-colour digital image processing in engineering and biomedical research
PublicationWykład dotyczy zastosowań termografii ciekłokrystalicznej i analizy kolorowych obrazów w nieniszczących badaniach inżynierksich oraz w medycynie.
-
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...
-
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....
-
Analiza możliwości współpracy elektrowni o mocy 900 MW z układem odzysku ciepła zasilającym ORC
PublicationW pracy przeanalizowano kwestie związane z wykorzystaniem ciepła odpadowego z bloku energetycznego elektrowni o parametrach nadkrytycznych o mocy 900MW. Zagadnieniem nad którym skupiono uwagę jest pełne wykorzystanie potencjału ciepła odpadowego ze spalin, w postaci strumienia ciepła gorącej wody o mocy 200MW i temperaturze 90oC. Ciepło to wykorzystane jest do grzania układu ORC. Temperatura nośnika ciepła jest niewystarczająca,...
-
Analiza egzergetyczna bloku gazowo parowego współpracującego z obiegiem ORC
PublicationW pracy przedstawiono sposób przeprowadzania bilansu egzergetycznego dla obiegu Clausiusa – Rankina. Następnie przy pomocy programu EES współpracującego z bazą REFPROP 9.0 (Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties Database) [6] wykonany został bilans egzergetyczny dla układu kaskadowego siłowni CCGT – ORC, w którym blok gazowo – parowy współpracuje z obiegiem ORC. Obliczenia wykonano w oparciu o rzeczywiste parametry...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
Wyznaczanie współczynnika przejmowania ciepła podczas wrzenia w przepływie dwutlenku węgla (Prediction of flow boling heat transfer coefficient for carbon dioxide in minichannels)
PublicationW pracy przedstawiono wyniki obliczeń uzyskane za pomocą własnego modelu półemirycznego dla wybranych danych eksperymentalnych dla wrzenia w przepływie dwutlenku węgla. Metoda obliczeniowa została zweryfikowana z danymi eksperymentalnymi Docoulombiera i innych (2011) oraz Mastrullo i innych (2009). Badania eksperymentalne dotyczą pełnego zakresu zmienności stopnia suchości oraz zakresu prędkości masowej G=200-1200 kg/m2s. rozwijany...
-
Improved model of void fraction distribution in two-phase flow in the boundary layer
PublicationPraca skupiona jest na eksperymentalnej weryfikacji sił działających na pęcherzyk gazowy przepływający wzdłuż ścianki kanału, a następnie implementacji uzyskanych wyników do zaproponowanego wczesniej przez jednego z współautorów modelu rozkładu stopnia zapełnienia w warstwie przyściennej przepływu dwufazowego. Podczas badań pęcherzyk modelowany był sztywną kulą podwieszoną na strunie. Autorzy przekonują, że pokazany model dobrze...
-
Biomass potential for heating and electricity purposes in pomeranian region
PublicationW referacie dokonano analizy odnawialnych źródeł energii (RES), użytecznych w obszarze Pomorza z punktu widzenia produkcji ciepła. Każdy Urząd Gminy dokonuje szacowań z uwzględnieniem swojego potencjału RES. W dwóch przypadkach istnieje potencjał w postaci słomy, który może w 100% pokryć zapotrzebowanie na ciepło (ciepło produkowane w kotłach opalanych słomą). Jeden z przypadków omówiono w szczegółach.
-
A semi-empirical method for calculation of flow boiling heat transfer coefficients for conventional channels and small diameter tubes
PublicationW pracy przedstawiono rozważania na temat modelowania dwufazowego przepływu wrzącego w kanałach konwencjonalnych i w kanałach o małej średnicy. Przedstawiono modyfikację korelacji zaproponowanej wcześniej przez J. Mikielewicza na podstawie nowych danych eksperymentalnych, uzyskanych dla kanałów o małej średnicy. Bank danych obejmował ponad 460 punktów pomiarowych dla czynników R141b, R134a, R113, R123, R12, R11 i wody. Uzyskano...
-
Application of renewable energy sources to drive organic Rankine cycle micro CHP
PublicationOdnawialne źródła energii rzadko znajdują zastosowanie przy stawianych obecnie wymaganiach przez nowoczesne ciepłownie. Pojawiła się unikalna okazja pomocy przy wprowadzeniu na rynek elektrowni zoptymalizowanej dla tych nieużywanych i pomijanych źródeł ciepła. Organiczny obieg Rankine'a jest podobny do konwencjonalnych turbin parowych, wyjątkiem jest płyn napędzający turbinę, którym jest płyn roboczy o dużej masie cząsteczkowej....
-
A semi-empirical method for calculation of heat transfer coefficient in flow boiling for conventional tubes and minichannels
PublicationW pracy przedstawiono zagadnienia które należy uwzględnić podczas modelowania wymiany ciepła z wrzeniem w przepływie w kanałach o małej średnicy. Uzyskano dobrą zgodność z wynikami badań eksperymentalnych.
-
Investigation of the outdoor illuminated and air-cooled silicon solar cell
PublicationPrzedstawiono metodę wyznaczania współczynnika nieidealności ogniwa słonecznego w oparciu o zmiany napięcia otwartego obwodu w funkcji nasłonecznienia. Zastosowano chłodzenie ogniwa przy użyciu radiatora i strumienia powietrza celem utrzymania jego temperatury na stałym poziomie podczas eksperymentu. Omówiono wpływ nasłonecznienia i temperatury ogniwa na kształt charakterystyki i położenie punktu maksymalnej mocy.
-
Utulization of biomass for heating purposes in pomeranian region
PublicationW publikacji przedstawiono analizę potencjału użycia odnawialnych źródeł energii do produkcji ciepła w regionie pomorskim. Każde miasto regionu zostało oszacowane pod względem potencjału użycia odnawialnych źródeł energii. Dwa obszary miejskie cechują się tym, że mają potencjał pokrycia swojego zapotrzebowania na ciepło tylko ze słomy, czyli możemy rozpatrywać produkcję ciepła z kotłów opalanych słomą jako 100% potencjalne zapotrzebowanie...
-
Krytyczny strumień ciepła podczas wrzenia w przepływie w kanałach
PublicationW artykule przedstawiono zagadnienia związane z modelowaniem zjawiska pierwszego kryzysu wrzenia II rodzaju, czyli zwiazanego z wysychaniem filmu cieczowego na ściance kanału. Jest to zagadnienie aktualne, ciągle nie posiadające precyzyjnego modelu jego przewidywania.
seen 6325 times