Search
Division of Thermal Power Systems
Publications
Filters
total: 475
Catalog Publications
Year 2017
-
Co zrobić z nieużywaną wieżą ciśnień? Studium historyczno-koncepcyjne (część I)
PublicationArtykuł przedstawia historię i (dawną) funkcję wieży ciśnień (obecnie nieużytkowanej, stanowiącej konstrukcyjną część budynku Laboratorium Maszynowego Politechniki Gdańskiej. Jest to wstęp do przedstawienia koncepcji adaptacji tego obiektu na modelową mikro-elektrownię szczytowo-pompową, mogącą posłużyć badaniom i dydaktyce.
-
Co zrobić z nieużywaną wieżą ciśnień? Studium historyczno-koncepcyjne (część II)
PublicationDruga część artykułu przedstawia obliczenia parametrów pracy, jakich można się spodziewać, realizując koncepcję mikro-elektrowni szczytowo-pompowej w oparciu o adaptację nieczynnej wieży ciśnień stanowiącej część budynku Laboratorium Maszynowego. Przedstawiona została także analiza możliwości współpracy z istniejącą instalacją fotowoltaiczną w kierunku uzyskania kompletnego mikro-systemu energetycznego.
-
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...
-
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....
-
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,...
-
Cutting power estimation of the bandsawing process of beech wood (Fagus sylvatica L.) dried in three operating modes
PublicationIn this paper the predicted values of cutting power for bandsawing machine (ST100R, f. Stenner), which is located at the sawmill company Complex in Dziemiany, were presented. The values of cutting power were forecasted for beech wood (Fagus sylvatica L.), from the northern part of Pomerania region in Poland, which was dried in three operating modes: BKP - air drying at 25oC, BKS - air-steam mixture drying at 80oC, BKW - steam drying...
-
Design and experimental investigations of a cylindrical microjet heat exchanger for waste heat recovery systems
PublicationCompact heat exchangers have more and more applications in many areas, including the HVAC, food and petrochemical industry. This paper describes the development of heat exchanger technology for waste heat recovery (WHR) from a range of processes. Case-study testing shows that the proposed heat exchanger can successfully enhance heat transfer and recover waste heat in a range of applications making them economically, environmentally and...
-
Detailed experimental investigations on frictional pressure drop of R134a during flow boiling in 5 mm diameter channel: The influence of acceleration pressure drop component =Études expérimentales détaillées sur la chute de pression frictionnelle du R134a lors de l'ébullition en écoulement dans un canal de 5 mm de diamètre : influence de la composante d'accélération de la chute de pression
PublicationThis article presents detailed two-phase diabatic pressure drop data for refrigerant R134a at a saturation pressure of 5.5 bar corresponding to the saturation temperature of 19.4 °C. Study cases have been set for a mass flux varying from 100 to 500 kg m−2 s−1. The obtained data are used as a validation of the void fraction literature models, a set of graphs shows comparisons, for a representative set of experimental conditions,...
-
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...
-
Experimental investigations on adiabatic frictional pressure drops of R134a during flow in 5mm diameter channel
PublicationThe article presents detailed two-phase adiabatic pressure drops data for refrigerant R134a at a saturation pressure of 5.5 bar corresponding to the saturation temperature of 19.4 °C. Study cases have been set for a mass flux varying from 100 to 500 kg/m2 s. The frictional pressure drop was characterized for the refrigerant R134a, for vapor qualities ranging from 0 to 1. Long-time thermal stability of test facility allowed to gather...
-
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...
-
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....
-
High Temperature Drying Process of Beech Wood (Fagus sylvatica L.) with Different Zones of Sapwood and Red False Heartwood
PublicationThis study examined the changes in the properties of beech wood (Fagus sylvatica L.) after intense drying. Beech wood with false red heartwood was selected as the test specimen. The test samples had dimensions of 50 mm thickness, 180 mm width, and 350 mm length. The specimens were divided into two groups, false red heartwood and sapwood. These specimens were selected with different angles of the growth rings (radial and tangential)....
-
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...
-
INTENSYFIKACJA WYMIANY CIEPŁA W WYMIENNIKU WĘŻOWNICOWYM Z WYKORZYSTANIEM PRZEGRÓD O RÓŻNEJ GEOMETRII
PublicationW pracy zaprezentowano możliwości wykorzystania pasywnej intensyfikacji wymiany ciepła w postaci przegród dla podniesienia efektywności energetycznej wymiennika wężownicowego. Badania zostały przeprowadzone z wykorzystaniem modułowego wymiennika z wężownicą w postaci grzałki elektrycznej. Medium odbierającym ciepło była woda o stałych parametrach cieplnoprzepływowych na wlocie do modułu. Pomiary przeprowadzono dla szerokiego zakresu...
-
Investigations on mixture preparation for two phase adiabatic pressure drop of R134a flowing in 5 mm diameter channel
PublicationThe article presents detailed two-phase adiabatic pressure drops data for refrigerant R134a. Study cases have been set for a mass flux varying from 200 to 400 kg/m2 s, at the saturation temperature of 19.4 ◦C. Obtained experimental data was compared with the available correlations from the literature for the frictional pressure drop during adiabatic flow. Influence of mixture preparation on pressure drop was investigated, for...
-
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...
-
Moduł eksperymentalny do badania wężownicowych wymienników ciepła
PublicationArtykuł dotyczy badań eksperymentalnych modułu do badania wężownicowych wymienników ciepła. Opracowanie zawiera przykłady zastosowania wymienników z wężownicami, opis stanowiska oraz wstępne badania.
-
Optimization of chip removing system operation in circular sawing machine
PublicationThe paper presents the optimization of the wood chips removing system in the sliding table saw. Chips are generated during the cutting of the material. The attention was focused on the upper casing of mentioned system. The methodical experimental studies of the pressure distribution inside the casing during the wood chip removing operation for the selected rotational speed of saw blade with a diameter of 300 mm and 450 mm were...
-
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.
-
Preliminary design of the last stage of supercritical steam turbine and proposition of anti-erosion coating for blades surface
PublicationIn this article a preliminary design of the last stage of supercritical steam turbine has been presented. A computational model of supercritical thermal cycle has been created in order to determine steam parameters at the stage inlet and outlet. The model was based on the structure of German coal-fired power plant Datteln 4. Further steam-flow parame-ters and dimensions of stator and rotor blades have been calculated analytically....
-
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...
-
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...
-
The influence of the drying process on the deformation of the beech and oak wood samples
PublicationThe influence of the drying process conditions on the deformation of the beech and oak wood. The results of the deformation of beech wood (Fagus sylvatica L.) and oak wood (Quercus robur) after drying process are presented. The drying process was carried out in the same drying schedule for each wood species. During each of schedules 40 pieces of wood were dried. The samples were divided into two groups. The first group of tested...
-
The performance of H2O, R134a, SES36, ethanol, and HFE7100 two-phase closed thermosyphons for varying operating parameters and geometry
PublicationIn this study, the influences of different parameters at performance two-phase closed thermosiphon (TPCT) was presented. It has been confirmed that the working fluid, as well as operating parameters and fill ratio, are very important factors in the performance of TPCT. The article shows characteristics of gravitational tube geometr ies, as well as the technical characteristic of the most important system components, i.e., the evaporator/condenser....
-
Thermodynamic and geometrical characteristics of mixed convection heat transfer in the shell and coil tube heat exchanger with baffles
PublicationThe article presents passive heat transfer enhancement method in the form of baffles to increase the energy efficiency of the shell coil heat exchanger. Conducted literature review shows that, despite numer- ous studies, there is little work on the intensification of heat transfer at the shell side. Most of the work focuses on the impact of geometrical parameters of the coil itself. This article successfully proves that it is possible...
-
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.
Year 2016
-
Analiza efektywności odzysku ciepła odpadowego z zastosowaniem rurki ciepła. Cz. 2: Badana eksperymentalne
PublicationNiniejszy artykuł jest kontynuację tematyki podjętej w części pierwszej [5]. Materiał został uzupełniony o podstawową wiedzę na temat modelowania termosyfonu dwufazowego oraz rozszerzony opis zmodyfi kowanego stanowiska badawczego wraz z dokładna charakterystyką badanych geometrii (rurek grawitacyjnych), jak również newralgicznych elementów układu - parownik/skraplacz. Autorzy przedstawiają plan eksperymentu, oraz wyniki badań...
-
Analysis of possible application of high-temperature nuclear reactors to contemporary large-output steam power plants on ships
PublicationThis paper is aimed at analysis of possible application of helium to cooling high-temperature nuclear reactor to be used for generating steam in contemporary ship steam-turbine power plants of a large output with taking into account in particular variable operational parameters. In the first part of the paper types of contemporary ship power plants are presented. Features of today applied PWR reactors and proposed HTR reactors...
-
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...
-
Applicability of arrays of microjets heat transfer correlations to design compact heat exchangers
PublicationThe article presents experimental studies on a compact heat exchanger with heat transfer intensification by means of impinging microjets. The pursuit to provide high performance of heat exchangers is a response to the demand both in economics and in the universal tendency to miniaturization of industrial equipment. This paper presents the design and tests of a prototype, microjet heat exchanger. The modular design of the heat exchanger...
-
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
-
Badania eksperymentalne formowania się kondensatu na zmodyfikowanej powierzchni wymiany ciepła, część 1: podstawy teoretyczne i budowa układu pomiarowego.
PublicationW artykule przedstawiono koncepcję stanowiska naukowo-dydaktycznego, które ma posłużyć do lepszego poznania procesów przemian fazowych w obecności gazów inertnych oraz przy wykorzystaniu nowoczesnych metod intensyfikacji powierzchni celem zwiększenia intensywności wymiany ciepła.
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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,...
-
Experimental analysis of chip removing system in circular sawing machine
PublicationPaper presents analysis of the process of removing the wood chips generated during the cutting of the material on the circular sawing machine. The attention is focused on the upper cover of the chip removing system. Within the framework of the work a systematic experimental study of pressure distribution in the cover during operation of the selected rotational speed of saw blade with a diameter of 300 mm and 450 mm was carried...
-
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...
-
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,...
-
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...
-
Heat transfer characteristics of hybrid microjet – Microchannel cooling module
PublicationThe paper presents experimental investigation of heat transfer intensification in a microjet–microchannel cooling module. Applied technology takes benefits from two very attractive heat removal techniques. When jets are impinging on the surface, they have a very high kinetic energy at the stagnation point, also in microchannels boundary layer is very thin allowing to obtain very high heat fluxes. Main objective of this paper was...
-
High temperature drying of beech with content of tension wood
PublicationThe presented artcle is focused on comparison of tension and normal wood of beech (Fagus sylvatica L.) in a high-temperature drying process. Samples of 26 mm thickness were selected from sapwood zone with different angle of growth rings. The article evaluated properties of tension and normal wood before and after drying process. Properties which are monitored were moisture, moisture gradients, covering tests, colour changes and...
-
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...
-
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...
-
Nowe czynniki chłodnicze i zmiany w instalacjach chłodniczych. Cz.3
PublicationArtykuł jest kontynuacją tematyki przedstawionej w części pierwszej (nr 9 -2015) oraz części drugiej (nr 10-2015). Autorzy nawiązują do konsekwencji jakie niosą ze sobą ograniczenia stosowania syntetycznych czynników chłodniczych z grupy CFC i HFC. W artykule przedstawiono analizę wpływu rodzaju czynnika chłodniczego na efektywność sprężarkowego układu chłodzenia przeznaczonego do współpracy z komorą chłodniczą do przechowywania...
-
Numeryczna analiza możliwości zwiększenia efektywności grzewczej pompy ciepła, poprzez modyfikację skraplacza
PublicationW niniejszej pracy określono charakterystykę prostego modelu wymiennika ciepła bazującego na skraplaczu powietrznej pompy ciepła. Jest to helikoidalny rekuperator typu rura w rurze. Zaproponowano i poddano analizie numerycznej dwie metody intensyfikacji wymiany ciepła i zestawiono wyniki z modelem porównawczym. Zastosowane rozwiązania zwiększające strumień wymienianego ciepła spowodowały wzrost odbieranego przez wodę strumienia...
-
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...
-
Parametric study of fluid flow and heat transfer over louvered fins of air heat pump evaporator
PublicationTwo-dimensional numerical investigations of the fluid flow and heat transfer have been carried out for the laminar flow of the louvered fin-plate heat exchanger, designed to work as an air-source heat pump evap- orator. The transferred heat and the pressure drop predicted by simulation have been compared with the corresponding experimental data taken from the literature. Two dimensional analyses of the louvered fins with varying...