Intensification of heat exchange in two-phase thermosyphon equipped with minigap evaporator

Planowane jest przeprowadzenie kompleksowych badań eksperymentalnych i teoretycznych intensyfikacji wymiany ciepła podczas wrzenia w przepływie przez miniszczelinę (o szerokości 100mm i grubości nie większej, niż 3mm) w połączeniu z badaniami obiegu termosyfonowego, zapewniającego naturalną cyrkulację czynnika, dla którego w.wym. miniszczelina stanowić będzie parownik. Ciepło do miniszczeliny doprowadzane będzie radiacyjnie. Parametry przepływu, takie jak rozkład temperatury ścianki, strumień masy, gęstość strumienia ciepła, stopień suchości, spadek ciśnienia i przestrzenna orientacja miniszczeliny będą badane dla różnych form przepływu. W ten sposób planuje się uzyskać dane na temat wymiany ciepła, spadku ciśnienia oraz sprawności i stabilności pracy termosyfonu dla kilku wariantów intensyfikacji oraz dla wariantu referencyjnego (ścianka technicznie gładka). Planuje się zbadanie kilku płynów roboczych, szczególnie tych, które są możliwe do zastosowania w układach ORC. Zebrane dane doświadczalne posłużą weryfikacji korelacji od wielu lat rozwijanej w zespole badawczym oraz do jej ewentualnej modyfikacji. Wszystkie te działania będą połączone z dokładną wizualizacją, mającą na celu rozpoznanie struktur wrzenia, mechanizmów wpływających na pracę obiegu i zaobserwowanie ewentualnych zjawisk towarzyszących. Proponowane badania przyczynią się do lepszego poznania zagadnień podstawowych, związanych z działaniem układów odpowiadających na rosnące potrzeby mikroelektroniki oraz energetyki (kogeneracja rozproszona, mikrowymienniki ciepła wykorzystujące przepływy dwufazowe, ORC). Stworzenie dokładnych modeli obliczeniowych ułatwi w przyszłości efektywne projektowanie tego rodzaju systemów a rozpoznanie właściwości nowych płynów roboczych ułatwi ich późniejszy dobór do konkretnych aplikacji. Jest to pilna potrzeba, ze względu na wycofanie z eksploatacji "klasycznych" czynników roboczych o dobrze rozpoznanych właściwościach. W tych aspektach wnioskodawca ma nadzieję przyczynić się do rozwoju nauki i, pośrednio, do przyszłego rozwoju technologii. Ponadto realizacja projektu znacznie zwiększy kompetencje kierownika oraz wykonawców, będzie stanowić podstawę ich rozwoju naukowego a także posłuży edukacji poprzez realizację prac dyplomowych i - w przyszłości - ćwiczeń laboratoryjnych z wykorzystaniem stanowiska, które po zakończeniu badań zasili bazę aparaturową jednostki wnioskującej.

Details

Financial Program Name:: SONATA
Organization:: Narodowe Centrum Nauki (NCN) (National Science Centre)
Agreement:: UMO-2015/19/D/ST8/03201 z dnia 2016-10-17
Realisation period:: 2016-10-17 - 2020-04-16
Project manager:: dr hab. inż. Michał Klugmann
Realised in:: Department of Energy and Industrial Apparatus
Request type:: National Research Programmes
Domestic:: Domestic project
Verified by:: Gdańsk University of Technology

Papers associated with that project

results on page:
year:
- selected sort by year newest first
- sort by year oldest first
title:
- selected sort by title A-Z
- sort by title Z-A
citation:
- sort by citation descending
- sort by citation ascending

Filters

total: 4

Year 2020

Flow distribution and heat transfer in minigap and minichannel heat exchangers during flow boiling
Publication
- APPLIED THERMAL ENGINEERING - Year 2020
The 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...

Full text available to download

Year 2019

Channel Blockage and Flow Maldistribution during Unsteady Flow in a Model Microchannel Plate heat Exchanger
Publication
- Journal of Applied Fluid Mechanics - Year 2019
This paper describes the problem of channel blockage as a result of flow maldistribution between the channels of a model mini channel plate heat exchanger consisting of one pass on each leg. Each leg of the heat exchanger contains 51 parallel and rectangular minichannels of four hydraulic diameters namely 461 μm, 571 μm, 750 μm and 823 μm. In addition, a more complex geometry has been investigated where for the sake of breaking...

Full text available to download
Flow Boiling in Minigap in the Reversed Two-Phase Thermosiphon Loop
Publication
- ENERGIES - Year 2019
The 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...

Full text available to download

Year 2018

Pressure drop related to flow maldistribution in a model minichannel plate heat exchanger
Publication
- Archives of Thermodynamics - Year 2018
The paper describes the issues related to the pressure drop that accompanies the phenomenon of maldistribution of working fluid between the channels of a model minichannel plate heat exchanger. The research concerns a single exchanger's plate containing 51 (in every geometry) parallel rectangular minichannels of hydraulic diameters 461 µm, 571 µm, 750 µm and 823 µm. In addition, the more complex geometry has been investigated,...

Full text available to download

seen 797 times