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
-
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
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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.
-
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...
-
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.
-
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.
-
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...
-
Management of low-temperature heat source by ORC aided by additional heat source
PublicationIn the paper presented is a concept to utilize waste heat from the power plant with the aid of the low-temperature ORC cycle. The ORC system is heated from two heat sources, the first one being the flow rate of waste heat obtained from the exhaust gases. Subsequently, the working fluid in the cycle is additionally heated by the condensing steam from the low pressure turbine extraction points increasing in such way the level of...
-
Zagospodarowanie ciepła odpadowego z biogazowych agregatów kogeneracyjnych w oczyszczalni ścieków = Waste heat utilisation from cogeneration set in sewage plant
PublicationW pracy opisano koncepcję współpracy biogazowych modułów kogeneracyjnych z niskotemperaturowym obiegiem parowym. Proponowana modernizacja pozwoliłaby na wykorzystanie entalpii fizycznej spalin, tym samym zwiększając sprawność urządzeń wytwarzających ciepło i energię elektryczną. Tego typu rozwiązanie umożliwiłoby częściowe pokrycie zapotrzebowania własnego na energię elektryczną, generując oszczędności w przedsiębiorstwie. W artykule...
-
Gazowy kocioł kogeneracyjny – badania prototypu
PublicationW artykule zaprezentowano wyniki badań prototypowej parowej mikrosiłowni ORC zintegrowanej z kotłem gazowym. Jest to pierwsze w Polsce tego typu urządzenie w skali „domowej”, uhonorowane złotym medalem na targach Technicon Innowacje 2014. Pozwala realizować kogeneracyjną produkcję ciepła i energii elektrycznej w aspekcie pokrycia potrzeb indywidualnego gospodarstwa domowego. Domowy kocioł gazowy doposażony w układ realizujący obieg...
-
Badania efektywności energetycznej pompy ciepła typu GEJZER KOMPAKT W 11
PublicationBadania eksperymentalne, analizy teoretyczne oraz weryfikacja klasy energetycznej sprężarkowej pompy ciepła woda-woda typu GEJZER KOMPAKT W 11 w świetle wymagań Dyrektywy Parlamentu Europejskiego
-
Experimental investigation of domestic gas boiler fitted with ORC module
PublicationIn the paper the prototype of innovative domestic cogenerative ORC system, consisting of a conventional gas boiler and a small size axial vapour microturbines (in-house designed for ORC and the commercially available for Rankine cycle (RC)), evaporator and condenser were scrutinised. In the course of study the fluid working temperatures, rates of heat, electricity generation and efficiency of the whole system were obtained. The...
-
Chłodzenie wyparne jako alternatywna metoda chłodzenia powietrza w klimatyzacji - podstawy termodynamiczne
PublicationW pracy przedstawiono podstawy termodynamiczne chłodzenia wyparnego. Omówiono cztery sposoby realizacji takiego procesu, tj. poprzez chłodzenie bezpośrednie, pośrednie, metodę hybrydową (pośrednią/bezpośrednią) oraz metodę mieszaną, która łączy chłodzenie wyparne z tradycyjnymi metodami sprężarkowymi. Przedstawiono rozważania związane z zapotrzebowaniem na wodę dla poszczególnych rodzajów chłodzenia, jak również oszacowano skutki...
-
Wykorzystanie zjawiska odparowania wody w metodzie pośredniego chłodzenia powietrza
PublicationPrezentowany artykuł ma na celu przybliżenie bezsprężarkowej metody chłodzenia powietrza, czyli chłodzenia wyparnego. Warto przyjrzeć się tej metodzie, ponieważ jest ona znacznie mniej energochłonna od klasycznych metod, które przede wszystkim wykorzystują sprężarkowe urządzenia chłodnicze. Jest to ważne nie tylko ze względów ekonomicznych, ale również ekologicznych oraz zbliżającej się groźby wyczerpania zasobów paliw kopalnych,...
-
Chłodzenie wyparne jako alternatywna metoda chłodzenia powietrza w klimatyzacji - przykłady zastosowań
PublicationW pracy przedstawiono przykłady zastosowań chłodzenia wyparnego. Z literatury zaczerpnięto znane realizacje instalacji wykorzystujących chłodzenie wyparne. Przedstawiono koncepcję urządzenia opartą na wykorzystaniu istniejącego na rynku wymiennika do chłodzenia wyparnego powietrza. Porównano pracę instalacji w różnych strefach klimatycznych. Odniesiono metodę wyparną do klasycznej, sprężarkowej, ukazując jakie korzyści finansowe...
-
Zagospodarowanie ciepła odpadowego z biogazowych agregatów kogeneracyjnych w oczyszczalni ścieków
PublicationW pracy opisano koncepcję współpracy biogazowych modułów kogeneracyjnych z niskotemperaturowym obiegiem parowym. Proponowana modernizacja pozwoliłaby na wykorzystanie entalpii fizycznej spalin, tym samym zwiększając sprawność urządzeń wytwarzających ciepło i energię elektryczną. Tego typu rozwiązanie umożliwiłoby częściowe pokrycie zapotrzebowania własnego na energię elektryczną, generując oszczędności w przedsiębiorstwie. W artykule...
-
High-efficiency mini and micro heat exchangers for dispersed power generation
PublicationTaking into account the dispersed systems technologies and their development, the ORC systems seem to be promising technology amongst various micro-CHP domestic units (electrical power production below 10 kWe), however practical realization of the ORC cycle in a micro-scale is technically challenging. The system consists in devices such as the vapour generation unit (boiler), expansion device and heat exchangers. Each of them should...
-
Modelling of saturated, subcooled and post-dryout flow boiling with the energy dissipation based semi-empirical model
PublicationA comprehensive semi-empirical model for saturated, subcooled and post dryout heat transfer is presented based on considerations of energy dissipation in the flow. The fundamental hypothesis in the model is the fact that heat transfer during flow boiling can be treated as a sum of two contributions constituting the total energy dissipation in the flow, namely the energy dissipation due to the shearing flow without the bubbles and...
-
High-temperature heat pumps – potential technology for heat recovery and production of process heat
PublicationIn the paper, the high temperature vapour compressor based heat pump with a selection of working fluids, both perspective and ecological ones, is considered. Such system is not yet commercially available on the market and in author’s opinion it has significant potential for various applications. In the presented analysis it was assumed that the heat source has a temperature of 50oC and the temperature lift is 60, 80 and 100K respectively....
-
A semi-empirical model for flow boiling heat transfer with account of the reduced pressure effect
PublicationIn the present study the attention was focused on the influence of reduced pressure on the predictions of heat transfer during flow boiling at the extensive range of pressures. The results of calculations were to test the sensitivity of the in-house flow boiling model with respect to the selection of the appropriate two-phase flow multiplier, which is one of the distinctive elements of that model. For this purpose a few two-phase...
-
Flow maldistribution and its mitigation in mini heat exchangers
PublicationIn the present paper, a detailed numerical investigation has been carried out to analyze the flow maldistribution in 50 parallel 1 mm x 1 mm rectangular minichannels and 1 mm depth minigap section with rectangular, trapezoidal, triangular or concave mani-folds in Z-type flow configuration (16 different cases). The working medium was ethanol and the mass flow rate was 5×10-4 kg/s. Both sections was heated from the bottom side. Heat...
-
Heat recovery from the hybrid photovoltaic tile – experimental studies with the solar light simulator
PublicationConsidering the current development of micro-cogeneration energy sources, supported by the national prosumer policy and the act on the renewable energy sources, there is a great demand for the effective solar technologies. In this area, the photovoltaic cells with a combined conversion of the solar radiation energy into the electrical and thermal energy (PV/T cells) seem to be attractive. They are already widely available and treated...
-
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...
-
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,...
-
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...
-
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....
-
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...
-
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...
-
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...
-
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
-
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....
-
Response to the queries raised by Dr M.M. Awad in a letter to editor comments on “Pressure drop of HFE7000 and HFE7100 during flow condensation in minichannels”
Publication.
-
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...
-
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...
-
Performance of cryogenic oxygen production unit with exhaust gas bleed for sewage sludge gasification and different oxygen purities
PublicationThe paper presents a thermodynamic analysis of the integration of a cryogenic air separation unit into a negative CO2 emission gas power plant. The power cycle utilizes sewage sludge as fuel so this system fits into the innovative idea of bioenergy with carbon capture and storage. A cryogenic air separation unit integrated with the power plant was simulated in professional plant engineering and thermodynamic process analysis software....
-
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...
-
Flow Maps and Flow Patterns of R1233zd(E) in a Circular Minichannel at Low, Medium and High Values of Saturation Pressure
PublicationThere is a gap in knowledge regarding the flow pattern of low-boiling working fluids in the range of high saturation temperatures (above 120°C) and medium and high reduced pressures (0.5-0.9). Data are present in the literature for similar values of reduced pressures, but for lower values of saturation temperature. This is due to the existing refrigeration applications of these working fluids. At high values of reduced pressure,...
-
Badania eksperymentalne wpływu obecności ścianki na ruch pęcherzyków w kanale pionowym.
PublicationW referacie zaprezentowano matematyczny model siły odpychającej działającej na kulę (model pęcherzyka) przepływającą wzdłuż ścianki pionowej. Stwierdzono, że siła ta ma charakter okresowy i zależy od liczby Reynoldsa oraz początkowej odległości pomiędzy kulą i ścianką. Dokonano porównania zarejestrowanej i obliczonej modelem trajektorii ruchu kuli uzyskując zadowalającą zgodność.
-
Temperature, velocity and mean turbulence structure in strongly heated internal gas flows. Comparison of numerical predictions with data
PublicationW pracy przedstawiono symulacje numeryczne przy użyciu szeregu modeli turbulencji celem analizy silnie ogrzewanego przepływu powietrza w pionowych rurach. Obliczenia porównano z danymi eksperymentalnymi. Analizowano modyfikacje pola prędkości, temperatury i turbulencji. W rozpatrywanych warunkach odnotowano silną wrażliwość obliczeń na silnie zmieniające się pole temperatury. Stwierdzono, że analizowane przypadki najlepiej odzwierciedla...
-
Modelowanie przepływu pęcherzykowego w kanale pionowym
PublicationPrzedstawiono zastosowanie własnego modelu do obliczeń przepływu pęcherzykowego w kanale pionowym. Model składa się z czterech równań różniczkowych a mian.: równania opisującego pole naprężeń stycznych w przepływie, stopień zapełnienia, prędkość poprzeczną pęcherzyka oraz pole prędkości. Wyniki obliczeń porównano z danymi eksperymentalnymi uzyskując satysfakcjonującą zgodność.
-
Hydrodynamics and heat transfer in bubbly flow in the turbulent boundarylayer
PublicationW pracy przedstawiono oryginalne podejście do modelowania przepływu pęcherzykowego w warstwie przyściennej i w kanale. Podejście oparte jest na sumowaniu energii dyssypacji pochodzącej od przepływu ścinającego w kanale oraz dyssypacji pochodzącej od obecności pęcherzyków. W wyniku otrzymuje się naprężenia styczne ekwiwalentnego przepływu jednofazowego. Zaproponowano własne podejście do modelowania stopnia zapełnienia opisane równaniem...
-
Influence of the wall on vertical bubble motion
PublicationZaprezentowano model siły odpychającej, działającej na kulę podczas przepływu wzdłuż ściany pionowej. Modelowana siła ma charakter okresowy. Uzyskano satysfakcjonującą zgodność pomiędzy zmierzoną i obliczoną wartością tej siły.
-
Turbulent flow and heat transfer of a liquid film formed by impinging jet.
PublicationZaproponowano prosty model wymiany ciepła w turbulentnym filmie cieczowym utworzonym przez uderzająca strugę. Rozpatrzono dwa przypadki: przepływ rozwijający się i w pełni rozwinięty filmu cieczowego. W obu przypadkach model wyprowadzono na podstawie zmiany grubości filmu w wyniku działania sił bezwładności i sił tarcia. Wyznaczono profile prędkości w obu zakresach co umożliwia wyznaczenie współczynników wymiany ciepła.
-
Universal velocity and temperature profiles in bubbly flows.
PublicationW pracy przedstawiono model przepływu pęcherzykowego oparty na sumowaniu energii dysypacji pochodzącej od przepływu ścinającego bez pęcherzyków oraz dysypacji pochodzącej od obecności pęcherzyków. Rozwiązania równań różniczkowych opisujących model dają w wyniku uniwersalne profile prędkości i temperatur, które są bardzo przydatne w praktyce inżynierskiej.
-
Appraisal of the Faculty of Mechanical Engineering of Gdańsk University of Technology in view of domestic education standards
PublicationOpisano doświadczenia Wydziału Mechanicznego Politechniki Gdańskiej wyniesione z akredytacji kierunku studiów: mechanika i budowa maszyn. Skoncentrowano się na przedstawieniu procedury sporządzania raportu samooceny i jego weryfikacji przez komisję zewnętrzną.
-
Modelling of convective heat transfer in flow boiling.
PublicationW pracy przedstawiono rozważania dotyczące modelowania przepływu z wrzeniem w zastosowaniu do kanałów o małej średnicy. Stwierdzono,że stosowanie korelacji obowiązujących dla średnic konwencjonalnych nie sprawdza się z praktyką w przypadku małych średnic.
-
Rezultaty akredytacji KAUT na Wydziale Mechanicznym Politechniki Gdańskiej.
PublicationW pracy scharakteryzowano systemy oceny jakości kształcenia w szkołach wyższych w krajach Unii Europejskiej i w Polsce. Przedstawiono też krótką charakterystykę Wydziału Mechanicznego Politechniki Gdańskiej. Został opisany przebieg i zakres akredytacji kieunku kształcenia Mechanika i Budowa Maszyn oraz jej rezultaty.
-
Modelling of vertical wall influence on the single bubble motion.
PublicationW referacie zaprezentowano rezultaty badań eksperymentalnych i modelowania matematycznego siły odpychającej, działającej na model pęcherzyka przepływający wzdłuż ściany pionowej. Zaobserwowano okresowy charakter tej siły oraz stwierdzono, że zależy ona od liczby Reynoldsa. Porównanie obliczonych i zmierzonych wartości siły wykazało satysfakcjonującą zgodność.
-
Modelling of flow boiling process in small diameter tubes.
PublicationW pracy zastosowano standardową korelację wrzenia w przepływie (wyprowadzoną dla rur o konwencjonalnych wymiarach) do przypadków wrzenia w rurach o małych średnicach. Porównanie wyników obliczeń z danymi literaturowymi wykazało nieużyteczność tej korelacji. Wykazano zatem potrzebę prowadzenia badań podstawowych celem uzyskania korelacji pozwalającej umiejętnie przewidywać warunki wymiany ciepła w kanałach o małych średnicach.
-
100 lat Laboratorium Maszynowego na Politechnice w Gdańsku.
PublicationWydanie albumowe poświęcone 100-letniej historii Laboratorium Maszynowego na Politechnice w Gdańsku. W opisie omówiono funkcje, jakie pełniło laboratorium w okresie istnienia. Początkowo był to zakład energetyczny zaopatrujący uczelnię w ciepło, energię elektryczną i wodę oraz laboratorium dydaktyczne dla studentów. W ostatnim okresie pełni ono głównie rolę laboratorium dydaktycznego oraz naukowo-badawczego. Część ilustracyjna...
-
100 lat Laboratorium Maszynowego na Politechnice w Gdańsku 1904-2004.
PublicationPrzedstawiono 100-letnią historię Laboratorium Maszynowego na Politechnice w Gdańsku. Omówiono funkcje, jakie pełniło laboratorium w okresie istnienia. Początkowo był to zakład energetyczny zaopatrujący uczelnię w ciepło, energię elektryczną i wodę oraz laboratorium dydaktyczne dla studentów. W ostatnim okresie pełni ono głównie rolę laboratorium dydaktycznego oraz naukowo-badawczego. Część ilustracyjna zawiera unikalne zdjęcia...
-
Wymiana ciepła w rozwiniętym filmie laminarnym powstałym z uderzenia strugi o powierzchnię.
PublicationZaproponowano prosty model wymiany ciepła w cienkich filmach cieczowych powstałych w wyniku uderzenia strug o powierzchnię. W modelu uwzględniono zminę grubości filmu cieczowego w przypadku braku oraz obecności sił bezwładności. Wyznaczono rozkłady prędkości i temperatury w filmie cieczowym, co umożliwiło obliczenie współczynników przejmowania ciepła odpowiadających tym przypadkom. Model oparty jest na rozwiązaniu równań masy,...
-
Research and education at Faculty of Mechanical Engineering, Gdańsk University of Technology.
PublicationPrzedstawiono aktualną działalność naukowo-badawczą Wydziału Mechanicznego Politechniki Gdańskiej w 60-lecie jego istnienia - realizowaną w 11 Katedrach w ramach działalności statutowej, badań własnych, projektów badawczych KBN i umów z przemysłem. Omówiono proces dydaktyczny na studiach inżynierskich, magisterskich i doktoranckich. Scharakteryzowano prowadzone specjalności i podano zamierzenia w zakresie umiędzynarodowienia studiów...
-
Sensitivity study of correlation for flow boiling in tubes.
PublicationW referacie skupiono uwagę na szczegółowym zbadaniu wpływu wybranych typów modeli, opisujących współczynnik oporu przepływu oraz współczynnik przejmowania ciepła dla wrzenia w przepływie na korelację dla wrzenia w przepływie ( wyprowadzoną dla rur o konwencjonalnych wymiarach -półempiryczny model Mikielewicza ). Otrzymane wyniki porównano z danymi eksperymentalnymi.
-
Improved correlation for modelling of boiling processes in small diameter tubes.
PublicationW pracy przedstawiono rozważania na temat wrzenia w przepływie dwufazowym w kanałach o małej średnicy. Modyfikacji uległa korelacja zapostulowana wcześniej przez Mikielewicz i inni, poprzez wprowadzenie efektów związanych z napięciem powierzchniowym, także liczba konwekcyjna została poprawiona. Zastosowanie korelacji jest bardzo proste z uwagi na jej analityczną postać, co jest jej podstawową zaletą. Porównanie z danymi eksperymentalnymi...
-
Decomposition of the wall force acting on the single bubble motion.
PublicationW referacie skupiono uwagę na rozkładzie siły hydrodynamicznej działającej na kulę (uproszczony model pęcherzyka) na kierunku prostopadłym do ścianki kanału. Pokazano stanowisko badawcze, omówiono procedurę pomiarową oraz zamiszczono przykładowe wyniki badań eksperymentalnych i modelowania matematycznego.
-
Modelling of Flow Process in Small Diameter Tubes.
PublicationW pracy zastosowano standardowš korelację wrzenia w przepływie (wyprowadzonš dla rur o konwencjonalnych wymiarach) do przypadków wrzenia w rurach o małych rednicach. Porównanie wyników z danymi literaturowymi wykazało nieużytecznoć tej korelacji. Wykazano zatem potrzebę prowadzenia badań podstawowych celem uzyskania korelacji pozwalajšcej umiejętnie przewidywać warunki wymiany ciepła w kanałach o małych rednicach.
-
Modelling of Vertical Wall Influence on the Single Bubble Motion
PublicationW referacie pokazano rezultaty badań eksperymentalnych i modelowania matematycznego siły odpychającej, działającej na model pęcherzyka przepływający wzdłuż ściany pionowej. Zaobserwowano okresowy charakter siły oraz stwierdzono, że zależy ona od liczby Reynoldsa. Porównanie obliczonych i zmierzonych wartości siły wykazało satysfakcjonującą zgodność.
-
Comparative study of operation of condensing and traditional boilers equipped with the ORC module for electricity generation
PublicationCondensing technology applied to boilers is to make full use of thermal energy contained in the fuel. That means that additionaly the heat from condensation of exhaust gases can be used for the purposes of heating the domestic hot water and to cover the demand for central heating. The study analyzed the operation of the "traditional" boiler equipped with the ORC module as the similar arrangement but with the condensing boiler....
-
Comparative study of operation of condensing and traditional boilers equipped with ORC module for electricity generation
PublicationThe study analyzed the operation of the "traditional" boiler equipped with the ORC module as the similar arrangement but with the condensing boiler. In the case of a conventional boiler there is noted a greater fuel consumption and the greater power generated than in the case of the unit with the condensing boiler. Postulated is the indicator in the form of a ratio of turbine power to the mass flow rate of fuel, which in turn gives...
-
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...
-
Computational fluid dynamics simulation of heat transfer from densely packed gold nanoparticles to isotropic media
PublicationThis work aims to determine and compare heat generation and propagation of densely packed gold nanoparticles (Au NPs) induced by a resonant laser beam (532 nm) according to the Mie theory. The heat flux propagation is transferred into the materials, which here are: silica glass; soda-lime-silica glass; borosilicate glass; polymethyl methacrylate (PMMA); polycarbonate (PC); and polydimetylosiloxane (PDMS). This analysis aims to...
-
The effect of reduced pressure on carbon dioxide flow boiling heat transfer in minichannels
Publication. In the paper presented are the results of the study on the effect of reduced pressure on flow boiling heat transfer data in minichannels as well as conventional ones. That effect renders that most of heat transfer correlations fail to return appropriate results of predictions. Mostly they have been developed for the reduced pressures from the range 0.1-0.3. The special correction has been postulated to the in-house model of flow...
-
Experimental and theoretical study of dryout in annular flow in small diameter channels
PublicationW pracy zaprezentowano badania eksperymentalne kryzysu wrzenia II rodzaju w kanałach o małej średnicy. Badania prowadzone były w rurach pionowych o średnicy 1.15 i 2.3 mm, w których badanym czynnikiem były płyny niskowrzące, takie jak SES36 i R123. W badaniach zastosowano nowoczesne techniki pomiarowe do określania lokalizacji kryzysu wrzenia na ściance kanału, np. kamerę termowizyjną. Na podstawie pozyskanych punktów eksperymentalnych...
-
Development of a spray-ejector condenser for the use in a negative CO2 emission gas power plant
PublicationOne promising solution for developing low-emission power technologies is using gaseous fuel combustion in pure oxygen when the exhaust gas mixture is composed of H2O and CO2, and where CO2 is separated after steam condensation. The paper presents the results of computational analyses providing to the Spray-Ejector Condenser (SEC) development, which is one of the crucial components of the negative CO2 gas power plant (nCO2PP) cycle...
-
Challenges in operating and testing loop heat pipes in 500–700 K temperature ranges
PublicationThe potential applications of loop heat pipes (LHPs) are the nuclear power space systems, fuel cell thermal management systems, waste heat recovery systems, medium temperature electronic systems, medium temperature military systems, among others. Such applications usually operate in temperature ranges between 500–700 K, hence it is necessary to develop an LHP system that will meet this requirement. Such a thermal management device...
-
Comparison of predictive methods for flow boiling heat transfer in conventional channels and minichannels - the effect of reduced pressure
PublicationIn the paper are presented the results of follow on studies from [1]–[3] using authors own model to predict heat transfer coefficient during flow boiling. The model has been tested against a large selection of experimental data collected from various researchers to investigate the sensitivity of the in-house developed model. The collected experimental data came from various studies from literature and were conducted for the full...
-
COMPARISON OF PREDICTIVE METHODS FOR FLOW BOILING HEAT TRANSFER IN CONVENTIONAL CHANNELS AND MINICHANNELS – THE EFFECT OF REDUCED PRESSURE
PublicationIn the paper are presented the results of follow on studies from [1]–[3] using authors own model to predict heat transfer coefficient during flow boiling. The model has been tested against a large selection of experimental data collected from various researchers to investigate the sensitivity of the in-house developed model. The collected experimental data came from various studies from literature and were conducted for the full...
-
The new concept of capillary forces aided evaporator for application in domestic organic rankine cycle
PublicationThis paper presents studies on the possibility of applying capillary forces induced in the porous structure to a modern design of evaporator. The potential application of such heat exchanger is for example an evaporator of the domestic micro combined heat and power (CHP) unit. One of the problems in the micro-CHP is excessive demand for pumping power. The proposed design helps in overcoming that issue. In the evaporator outlined...
-
An improved method for flow boiling heat transfer with account of the reduced pressure effect
PublicationIn the paper are presented the results using the authors own model to predict heat transfer coefficient during flow boiling. The model has been tested against a large selection of experimental data to investigate the sensitivity of the in-house developed model. In the work are presented the results of calculations obtained using the semi-empirical model on selected experimental flow boiling data of the refrigerants: R134a, R1234yf,...
-
Effect of Flow Normalization in Micro-Pin-Finned Heat Sink: Numerical Study
PublicationThe micro-pin-fin heat sink (MPFHS) is widely employed for the heat transfer enhancement of microchannel heat sinks. In the current paper, the effect of flow normalization on the thermohydraulic performance of micro-pin-finned heat sinks is studied numerically. Two geometries of MPFHSs, the conventional design micro-pin-fin heat sink (CD-MPFHS) with a uniform-width micro pin fin and the proposed design micro-pin-fin heat sink (PD-MPFHS)...
-
Carbon Dioxide Recovery Skid
PublicationIn the face of tightening climate regulations, the adoption of carbon dioxide recovery systems is inevitable. Modular process skid units have been widely adopted across the industry. The gas-steam power plant skid unit with the carbon dioxide recovery system was described. The proposed skid module consists of the compact cycle with the oxy-combustion and the carbon dioxide capture skid unit producing pure compressed CO2. The compactness...
-
Selected aspects of performance of organic Rankine cycles incorporated into bioenergy with carbon capture and storage using gasification of sewage sludge
PublicationThe study aims to investigate the application of the Organic Rankine Cycle (ORC) in the bioenergy with carbon capture and storage (BECCS) using gasification of sewage sludge. The tool used in the investigation is the Aspen Plus software with REFPROP property methods for calculating fluid properties. The reason for this study is that a detailed analysis of the proposed BECCS process flow diagram indicates that a certain amount of...
-
Comparison of traditional district heating with low temperature district heating systems featuring organic Rankine cycle and heat pump
PublicationPaper presents a comparison between a traditional district heating system with conventional boilers as a source of heat and electricity purchases from power utilities and a low temperature DH system incorporating the CHP with organic Rankine Cycle providing electricity and local heat pump raising the temperature of the DH fluid to the required temperature in the dwelling, meaning that both heat and electricity are produced within...
seen 6350 times