Search
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 2013
-
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...
-
Flow boiling intensification in minichannels by means of mechanical flow turbulising inserts
PublicationThe work presents the results of experimental investigation on heat transfer in minichannels. Refrigerant R123 was used as a test fluid. Single vertical silver tubes of 380 mm length and 2.3 mm diameter were examined with two variants of turbulising inserts. A wide range of parameters was considered, namely mass flux G=534-3011 kg/(m2s), heat flux qw=28.5-68.4 kW/m2, saturation temperature Tsat=23-86 stC and the full range of vapour...
-
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.
-
Experimental investigation of dryout of SES36, R134a, R123 and ethanol in vertical small diameter tubes
PublicationW publikacji przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych kryzysu wrzenia typu dryout podczas wrzenia w przepływie czterech czynników (SES36, R134a, R123, alkohol etylowy) w kanałach o średnicy wewnętrznej 1.15 mm i 2.3 mm. Badania przeprowadzono w szerokim zakresie zmian stopnia suchości pary (0.65-1), gęstości strumienia masy (40-900 kg/(m2s)) i gęstości strumienia ciepła (20-220 kW/m2). W badaniach wykorzystano technikę termowizyjną...
-
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...
Year 2023
-
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,...
-
Flow boiling of R1233zd(E) in a 3 mm vertical tube at moderate and high reduced pressures
PublicationThe results of flow boiling of R1233zd(E) in a 3 mm vertical stainless steel tube are presented at moderate and high saturation temperatures. Integral flow characteristics in the form of pressure drop and heat transfer coefficient are discussed for saturation temperatures ranging from 115 to 145 °C (corresponding reduced pressures from 0.2 to 0.7), mass velocity of 800 kg/m2s and heat flux of 20 kW/m2. All of the obtained heat...
-
Experimental study of flow boiling pressure drop and heat transfer of R1233zd(E) at moderate and high saturation temperatures
PublicationThe paper presents the results of experimental study of flow boiling of R1233zd(E) in minichannel at moderate and high saturation temperatures. The heat transfer coefficient and pressure drop were measured for flow boiling in a stainless steel tube with 2 mm inside diameter and a length of 300 mm. Experiment has been conducted for saturation temperatures ranging from 83 to 145 °C which corresponds to values of reduced pressures...
-
Exergy analysis of a negative CO2 emission gas power plant based on water oxy-combustion of syngas from sewage sludge gasification and CCS
PublicationA power cycle with water-injected oxy-combustion (water cycle) is investigated by exergy analysis. It is fueled with syngas (aka. producer gas) from gasification of sewage sludge. The cycle is equipped with a spray-ejector condenser (SEC). CO2 is separated and compressed for transportation and storage. The net delivered electric power is 31% of the fuel exergy. The task efficiency is 39% when the flue gas bleed to gasification...
-
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...
-
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...
-
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...
Year 2019
-
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...
-
Flow Boiling in Minigap in the Reversed Two-Phase Thermosiphon Loop
PublicationThe paper presents the results of experimental investigations of a model of a heat exchanger featuring a minigap, which is perceived as an evaporator for an inverted thermosiphon. The system works with a single component test fluid. The tested evaporator generates pumping power in the test loop in a way similar to the mammoth pump. The tests regarded a module of the heat exchanger, consisting of a hot leg and a cold leg with the...
-
Experimental study and comparison with predictive methods for flow boiling heat transfer coefficient of HFE7000
PublicationThis article describes an experimental study of flow boiling of HFE7000 inside a smooth vertical channel. The investigation has been carried out in a circular stainless-steel tube with an inner diameter of 2.3 mm. The data have been collected for the applied heat fluxes q ranging from 61 to 205 kW/m2, the mass flux G ranging from 214 to 1006 kg/(m2 s), the saturation temperature Tsat ranging from 30 to 54 °C and the full range...
Year 2020
-
Flow distribution and heat transfer in minigap and minichannel heat exchangers during flow boiling
PublicationThe topic of boiling heat transfer in miniscale geometries has focused the ever increasing interest of researchers in recent years. However, most of the works are related to mini- and microchannels and much less to minigaps. Meanwhile, minigaps allow for more comprehensive experimental studies, i.e. flow visualisations due to the flat, two-dimensional configuration of the flow. The results of the experimental investigations of...
-
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)...
Year 2017
-
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...
Year 2010
-
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.
-
Experimental invesigation of ORC for domestic micro CHP
PublicationW pracy opisano wyniki badań eksperymentalnych dwóch prototypowych ekspanderów. W ramach analizy dokonano oceny możliwości ich zastosowania w domowej mikrosiłowni parowej.
-
Experimental and theoretical study of surface cooling using a single microjet
PublicationPrzedstawiono wyniki badań eksperymentalnych intensyfikacji wymiany ciepła przy pomocy pojedynczych strug wody i powietrza.Uzyskana na podstawie wyników korelacja, opisująca współczynnik przejmowania ciepła, posłużyła do weryfikacji modelu opracowanego wcześniej przez Mikielewicza (2007).
-
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.
-
Experiences from operation of different expansion devices for application in domestic micro CHP
PublicationW pracy opisano doświadczenia zdobyte podczas badań trzech różnych urządzeń ekspansyjnych, możliwych do zaimplementowania w mikrosiłowni CHP. Przebadano ekspander wykonany na bazie sprężarki spiralnej oraz dwojakiego rodzaju silniki pneumatyczne. Wykazano "wyższość" maszyn pneumatycznych nad ekspanderem typu scroll, uzyskując sprawności wewnętrzne w zakresie 61-82%. Dodatkowo, mniejsza objętość i masa urządzeń pneumatycznych stanowi...
-
Domowa mikrosiłownia kogeneracyjna
PublicationW pracy przedstawiono koncepcję mikrosiłowni do wykorzystania w gospodarstwie domowych o mocy 2kW.
Year 2014
-
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...
-
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...
-
Effect of surface roughness on thermal-hydraulic characteristics of plate heat exchanger
PublicationIn the paper the experimental analysis of passive heat transfer intensification in the case of modeled plate heat exchanger is conducted. The plate heat exchanger is chosen for the analysis because this kind of heat exchangers could be prospectively applied in the ORC systems, however other areas or application are equally possible. The experimental setup was assembled at the Department of Energy and Industrial Apparatus of Gdansk...
-
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...
Year 2012
-
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...
-
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 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...
-
Experimental investigation of M-shape heat transfer coefficient distribution of R123 flow boiling in small-diameter tubes
PublicationW publikacji przedstawiono wyniki badań wrzenia czynnika R123 w srebrnych rurkach o małych średnicach (średnice wewnętrzne wynosiły odpowiednio 1.15 mm i 2.3 mm). Badania przeprowadzono w szerokim zakresie stopnia suchości pary (0.01-0.9), gęstości strumienia masy (650-3000 kg/(m2s)) oraz gęstości strumienia ciepła (40-80 kW/m2). W badaniach wykazano, że istnieją dwa lokalne maksima współczynnika przejmowania ciepła w jego profilu...
-
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.
Year 2011
-
Experimental investigations on condensation in flow in small diameter channels
PublicationW pracy przedstawiono innowacyjne podejście do eksperymentalnych badań kondensacji w przepływie oraz omówiono wstępne wyniki badań eksperymentalnych kondensacji etanolu w pionowej rurce srebrnej o średnicy wewnętrznej 2.3 mm.
-
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...
-
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.
Year 2006
-
Experimental investigations of prototype od solar collector on the rig equipped with artificial source of illumination
PublicationW pracy opisano badania eksperymentalne prowadzone w Katedrze Techniki Cieplnej Politechniki Gdańskiej, dotyczące prototypowego cieczowego kolektora słonecznego, wykonanego z organicznego tworzywa sztucznego. Badania cieplne przeprowadzono metodą porównanwczą, przy czym kolektorem odniesienia był kolektor słoneczny Aparel produkowany na rynku krajowym. W artykule opisano też stanowisko badawcze zaprojektowane i zbudowane jako moblina...
Year 2009
-
Experimental investigation of Organic Rankine Cycles for domestic micro CHP
PublicationW artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych obiegu ORC wyposażonego w ekspander typu scroll (I etap badań) oraz ekspander utworzony na bazie turbinki pneumatycznej (II etap badań). Raportowane badania przeprowadzono na laboratoryjnym stanowisku realizującym obieg ''domowej'' mikrosiłowni parowej.
-
Dryout in annular flow - theoretical analysis
PublicationW pracy zaprezentowano model kryzysu wrzenia w przepływie pierścieniowym, obowiązujący dla wysokich wartości stopnia suchości i stanowiący modyfikację wcześniejszej wersji modelu zaproponowanego przez Sedlera i Mikielewicza. Model ten uwzględnia bilans masy w filmie cieczowym i bilans masy dla kropel cieczy w rdzeniu przepływu oraz zawiera dodatkowy człon odpowiedzialny za odparowanie filmu na ściance kanału. Rozwiązanie układu...
Year 2016
-
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,...
Year 2008
-
Evaporation and condensation
PublicationW pracy przedstawiono encyklopedyczne ujęcie wrzenia i kondensacji.
-
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...
Year 2022
-
Entrained Flow Plasma Gasification of Sewage Sludge–Proof-of-Concept and Fate of Inorganics
PublicationSewage sludge is a residue of wastewater processing that is biologically active and consists of water, organic matter, including dead and living pathogens, polycyclic aromatic hydrocarbons, and heavy metals, as well as organic and inorganic pollutants. Landfilling is on the decline, giving way to more environmentally friendly utilisation routes. This paper presents the results of a two-stage gasification–vitrification system, using...
-
Effect of asymmetric fluid flow distribution on flow boiling in a microchannel heat sink – An experimental investigation
PublicationFlow boiling in microchannels is emerging as an exclusive cooling solution for miniaturized high-power electronic devices alongside having other high heat flux applications. Size miniaturization at microscale strangely increases heat transfer performance as well as flow boiling instabilities. Many flow boiling instabilities are interrelated and result from imperfect hydrodynamic conditions. One of such problems is flow maldistribution among...
-
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...
Year 2018
-
Ekspertyza dotycząca przyczyn wybuchu zbiornika HAS 18-204 w oddziale placu drzewnego
PublicationCelem ekspertyzy było wyjaśnienie przyczyn wybuchu zbiornika kondensatu. W ramach pracy przeprowadzono obliczenia wytrzymałościowe oraz analizy cieplno-przepływowe zjawisk skutkujących awarią w instalacji.
seen 6350 times