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
Year 2014
-
COMPARISON OF HEAT TRANSFER CHARACTERISTICS IN SURFACE COOLING WITH BOILING MICROJETS OF WATER, ETHANOL AND HFE7100
PublicationThe basis of microjet technology is to produce laminar jets which when impinging the surface have a very high kinetic energy at the stagnation point. Boundary layer is not formed in those conditions, while the area of film cooling has a very high turbulence resulting from a very high heat transfer coefficient. Applied technology of jet production can result with the size of jets ranging from 20 to 500μm in breadth and 20 to 100μm...
-
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...
-
Badania eksperymentalne obiegu z pompowaniem kapilarnym
PublicationWyniki badań eksperymentalnych obiegu z pompowaniem kapilarnym
-
Analytical method for calculation of heat source temperature drop for the Organic Rankine Cycle application
PublicationIn the paper presented are considerations on the cooperation of the limited capacity heat source with the Organic Rankine Cycle unit. Usually the heat source providing thermal energy to the Organic Rankine Cycle (ORC) may have twofold characteristics. It can be in the form of a single phase fluid, i.e. as hot exhaust gas or hot liquid, or in some cases it may be available as a phase changing fluid, as for example, technological...
-
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...
Year 2015
-
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...
-
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,...
-
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...
-
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...
-
Research and Development at the Department of Energy and Industrial Apparatus of Gdansk University of Technology
PublicationIn the paper presented are the research and development activities at the Department of Energy and Industrial Apparatus of Gdansk University of Technology
-
Recuperator with microjet technology as a proposal for heat recovery from low-temperature sources
PublicationA tendency to increase the importance of so called dispersed generation, based on the local energy sources and the working systems uti- lizing both the fossil fuels and the renewable energy resources is observed nowadays. Generation of electricity on industrial or domestic scale together with production of heat can be obtained for example through employment of the ORC systems. It is mentioned in the EU directive 2012/27/EU for...
-
Recuperator with microjet technology as a proposal for heat recovery from low-temperature sources
PublicationA tendency to increase the importance of so called dispersed generation, based on the local energy sources and the working systems utilizing both the fossil fuels and the renewable energy resources is observed nowadays. Generation of electricity on industrial or domestic scale together with production of heat can be obtained for example through employment of the ORC systems. It is mentioned in the EU directive 2012/27/EU for cogenerative...
-
Prediction of flow boiling heat transfer coefficient for carbon dioxide in minichannels and conventional channels
PublicationIn the paper are presented the results of calculations using authors own model to predict heat transfer coefficient during flow boiling for carbon dioxide. The experimental data from various researches were scrutinised conducted for a full range of quality variation and wide range of mass velocity. The aim of the study was to test the sensitivity of the in-house model. The work shows the importance of taking into account surface...
-
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...
-
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...
-
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...
Year 2016
-
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...
-
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...
-
Utilisation of waste heat from the power plant by use of the ORC aided with bleed steam and extra source of heat
PublicationUtilization of waste heat recovered from the exhaust gases of the power generation unit by means of ORC (organic Rankine cycles) installation is considered. The waste heat is available in the form of a stream of hot water having temperature of 90 stC in the amount of 200 MWt. To increase evaporation temperaturę of ORC working fluid the heat of steam from the extraction points from the low-pressure part of steam turbine is used....
-
Thermal performance of a prototype plate heat exchanger with minichannels under boiling conditions
PublicationTo solve the problem and to meet the requirements of customers in the field of high heat fluxes transfer in compact units, a new design of plate heat exchanger with minichannels (minichannels PHE) was proposed. The aim was to construct a compact heat exchanger of high effectiveness for the purpose of household cogeneration ORC system. In this paper the experimental analysis of an assembled prototype of such compact heat exchanger...
-
Selected aspects of two-phase flow studies using different visualization techniques in minichannels
PublicationThe subject of the study is to present the possibility of the use of visualization techniques in the researches on two-phase flows, carried out by the authors for many years. These works included as follows: heat transfer during the flow boiling, boiling crises and condensation in flow. The issue of the heat transfer intensification during the flow boiling through the channels of small diameters was analyzed. All this work focused...
-
Raport z oględzin technicznych Chillera NECS/B 1314 celem określenia przyczyn wystąpienia jego częściowej awarii .
PublicationAutorzy niniejszego raportu dokonali dokładnych oględzin stanu faktycznego urządzenia NECS/B 1314. Nie stwierdzono nieprawidłowości pracy układu diagnostycznego urządzenia. Urządzenie jest zainstalowane na właściwym podłożu i we właściwym otoczeniu zgodnie z postanowieniami normy EN378-1 dotyczącymi bezpieczeństwa instalacji wykorzystujących czynniki chłodnicze. Należy podkreślić że wytwornica wody lodowej znajduje się na zewnątrz,...
-
Pressure drop of HFE7000 and HFE7100 during flow condensation in minichannels
PublicationAttention is focused on the issues of flow resistance and pressure drop of perspective refrigeration fluids during condensation in the two-phase flow in minichannels. The case of the flow through a cylindrical single channel of 2.3 mm inner diameter was carefully analyzed. Pressure drop tests have been performed in diabatic flow conditions. The effect of heat flux, mass flux, vapour quality and saturation temperature on the two-phase...
-
Prediction of flow boiling heat transfer coefficient for carbon dioxide in minichannels and conventional channels
PublicationIn the paper presented are the results of calculations using authors own model to predict heat transfer coefficient during flow boiling of carbon dioxide. The experimental data from various resea rches were collected. Calculations were conducted for a full range of quality variation and a wide range of mass velocity. The aim of the study was to test the sensitivity of the in-house model. The results show the importance of taking into...
-
Opracowanie studium wykonalności zamierzenia inwestycyjnego pn.: „Zasobnik ciepła ze stratyfikacją termiczną”
PublicationMożna zauważyć wyraźną dysproporcję pomiędzy poziomem komplikacji technicznej wśród producentów krajowych i w firmach zagranicznych. Przedsiębiorstwa zagraniczne z reguły wykorzystują m.in. wężownice wykonane z rur karbowanych lub ożebrowanych w zasobnikach ciepła często można spotkać również zmienna geometrię wężownicy oraz zmodyfikowane układy „ładowania” i ”rozładowywania” zasobnika. Wśród krajowych firm dominują konstrukcję...
-
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...
-
Influence of metallic porous microlayer on pressure drop and heat transfer of stainless steel plate heat exchanger
PublicationThe experimental analysis of passive heat transfer intensification in the case of plate heat exchanger has been carried out. The metallic porous layer was created on the heat transfer surface of analyzed unit. The experiment was accomplished in two stages. In the first stage the commercial stainless steel gasketed plate heat exchanger was investigated, while in the second one – the identical heat exchanger but with the modified...
-
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...
-
Experimental investigation of domestic micro-CHP based on the gas boiler fitted with ORC module
PublicationThe results of investigations conducted on the prototype of vapour driven micro-CHP unit integrated with a gas boiler are presented. The system enables cogeneration of heat and electric energy to cover the energy demand of household. The idea of such system is to produce electricity for own demand or for selling it to the electric grid – in such situation the system user will became the prosumer. A typical commercial gas boiler,...
-
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...
-
Energochłonność pralnic przemysłowych z technologią ozonowania
PublicationW wyniku wprowadzenia ozonu do procesu czyszczenia uzyskuje się lepszą jakość wody usuwanej z procesów prania do kanalizacji. Woda będąca pozostałością po zakończonym procesie zawiera między innymi mniej pozostałości środków chemicznych, mniej pozostałości patogenów oraz posiada stabilne pH. Ponadto użycie ozonu w procesie czyszczenia tkanin prowadzi do redukcji zużycia wody i energii w poszczególnych cyklach płukania i suszenia,...
-
Criteria for selection of working fluid in low-temperature ORC
PublicationThe economics of an ORC system is strictly linked to thermodynamic properties of the working fluid. A bad choice of working fluid could lead to a less efficient and expensive plant/generation unit. Some selection criteria have been put forward by various authors, incorporating thermodynamic properties, provided in literature but these do not have a general character. In the paper a simple analysis has been carried out which resulted...
-
Comparison of heat transfer characteristics in surface cooling with boiling microjets of water, ethanol and HFE7100
PublicationThe basis of microjet technology is to produce jets which impinge the surface at the stagnation point with a very high kinetic energy. Main objective of this paper was to investigate the physical phenomena occurring on solid surfaces upon impingement of the single microjet in case of three fluids, namely water, ethanol and HFE7100. Intense heat transfer in the impact zone of microjet has been examined and described with precise...
-
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...
-
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...
-
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
-
Analytical model with non-adiabatic effects for pressure drop and heat transfer during boiling and condensation flows in conventional channels and minichannels
PublicationIn the paper a method developed earlier by authors is applied to calculations of pressure drop and heat transfer coefficient for boiling flow and condensation flow with account of non- adiabatic effects for some recent data collected from literature. The first effect, the modification of interface shear stresses in annular flow pattern is considered through incorporation of the so called "blowing parameter". The mechanism of...
Year 2017
-
Turbomachinery - Background
PublicationThe "Turbomachinery - Background" is the first part of a series of monographs devoted to different aspects of rotating machines. The book presents the main fundamentals which are necessary for the different problems of steam, gas, wind and water turbines as well as pumps, compressors and propellers which will discussed in detail in the subsequent parts of the series.
-
Structural optimization of microjet array cooling system
PublicationThe single phase heat transfer from an upward facing, horizontal copper surface to arrays of impinging water jets was experimentally investigated. Experimental configuration allows for a free-surface unconfined jets flow. Square nozzles 50 × 100 μm arranged in four different geometries were used. Additionally, for the set of two jets array geometry was varied by adjusting the nozzle to nozzle distance. The area averaged heat transfer...
-
Selected studies of flow maldistribution in a minichannel plate heat exchanger
PublicationAnalysis of the state of-the-art in research of minichannel heat exchangers, especially on the topic of flow maldistribution in multiple channels, has been accomplished. Studies on minichannel plate heat exchanger with 51 parallel minichannels with four hydraulic diameters, i.e., 461 μm, 574 μm, 667 μm, and 750 μm have been presented. Flow at the instance of filling the microchannel with water at low flow rates has been visualized. The...
-
Possibilities of heat transfer augmentation in heat exchangers with minichannels for marine applications
PublicationIn the paper, new trends in development of microchannel heat exchangers are presented. The exchangers developed in this way can be applied in marine applications. Main attention was focused on heat exchangers design with reduced size of passages namely based on microchannels. In our opinion future development of high power heat exchangers will be based on networks micro heat exchangers.
-
MIKROSTRUGOWA TECHNIKA INTENSYFIKACJI WYMIANY CIEPŁA W PŁASZCZOWO-RUROWYM WYMIENNIKU CIEPŁA
PublicationW pracy przedstawiono opatentowaną konstrukcję mikrostrugowego wymiennika ciepła o budowie cylindrycznej, wraz z wynikami jego systematycznych badań eksperymentalnych w warunkach konwekcji jednofazowej oraz modelowania współczynników przejmowania ciepła. W oparciu o pozyskane wyniki przeprowadzono również walidację wybranych korelacji opisujących liczbę Nusselta, dostępnych w literaturze przedmiotu. Oceny stopnia intensyfikacji...
-
HIGH TEMPERATURE HEAT PUMPS – PERSPECTIVE HEATING SYSTEMS?
PublicationIn the paper presented are authors own concepts of high temperature compressor heat pumps for the utilisation of medium and low temperature sources of heat. Working fluids for use in high temperature heat pumps are discussed, as well as the criteria for their selection. Analyses are presented for the production of in the upper steam source at 130 °C. One-stage systems and cascade systems were analyzed. An analysis of the coefficient...
-
EXPERIMENTAL VERIFICATION OF THE METHOD OF FLOW BOILING AND FLOW CONDENSATION HEAT TRANSFER PREDICTION FOR SELECTED FLUIDS
PublicationIn the paper presented are the results of calculations using authors own model to predict heat transfer coefficient during flow boiling of different refrigerants. The experimental data from various research studies from literature were collected. Calculations were conducted for a full range of quality variation and a wide range of mass velocity. The aim of the study was to test the sensitivity of the in- house developed model....
-
Experimental study of pressure rise at the evaporator of capillary pumped loop with acetone and water as working fluids
PublicationIn this work studied is the possibility of fluid pumping using capillary forces in the capillary pumped loop. Experimental and theoretical studies have been performed to understand the phenomena associated with heat transfer in porous structure of the evaporator. The capillary effect was studied during operation of two different capillary porous structures with two different working fluids, namely water and acetone. The results...
-
Determination of dryout localization using a five-equation model of annular flow for boiling in minichannels
PublicationDetailed studies have suggested that the critical heat flux in the form of dryout in minichannels occurs when the combined effects of entrainment, deposition, and evaporation of the film make the film flow rate go gradually and smoothly to zero. Most approaches so far used the mass balance equation for the liquid film with appropriate formulations for the rate of deposition and entrainment respectively. It must be acknowledged...
-
Cooperation of ORC installation with a gas boiler as a perspective co-generation system for households
PublicationThis paper reports tests of an innovative micro-CHP unit prototype, consisting of a traditional gas boiler and organic Rankine cycle (ORC), which incorporates original system components such as an axial vapour microturbine, evaporator and condenser. The system co-generates heat and electricity for a single household or a group of households. Electricity is only a by-product during production of heat. While testing the prototype,...
seen 6350 times