Abstrakt
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 width by the length of 0.1 × 0.2 m, heated by a uniform heat flux. In the tests, the minigaps of 1, 2 and 3 mm were formed. Two fluids, namely, distilled water and ethanol, were tested in the facility. Two-phase flow structures for both working fluids and various operational parameters, together with comprehensive visualization material, are presented. The specifics of pressure changes and its influence on operating parameters and flow structure are discussed.
Cytowania
-
3
CrossRef
-
0
Web of Science
-
3
Scopus
Autorzy (3)
Cytuj jako
Pełna treść
- Wersja publikacji
- Accepted albo Published Version
- Licencja
- otwiera się w nowej karcie
Słowa kluczowe
Informacje szczegółowe
- Kategoria:
- Publikacja w czasopiśmie
- Typ:
- artykuły w czasopismach
- Opublikowano w:
-
ENERGIES
nr 12,
strony 1 - 22,
ISSN: 1996-1073 - Język:
- angielski
- Rok wydania:
- 2019
- Opis bibliograficzny:
- Klugmann M., Dąbrowski P., Mikielewicz D.: Flow Boiling in Minigap in the Reversed Two-Phase Thermosiphon Loop// ENERGIES -Vol. 12,iss. 17 2019, s.1-22
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.3390/en12173368
- Bibliografia: test
-
- Alam, T.; Lee, P.S.; Yap, C.R.; Jin, L. A comparative study of flow boiling heat transfer and pressure drop characteristics in microgap and microchannel heat sink and an evaluation of microgap heat sink for hotspot mitigation. Int. J. Heat Mass Transf. 2013, 58, 335-347. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Bar-Cohen, A.; Holloway, C.; Kaffel, A.; Riaz, A. Waves and instabilities in high quality adiabatic flow in microgap channels. Int. J. Multiph. Flow 2016, 83, 62-76. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Tamanna, A.; Lee, P.S. Flow boiling instability characteristics in expanding silicon microgap heat sink. Int. J. Heat Mass Transf. 2015, 89, 390-405. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Alam, T.; Lee, P.S.; Yap, C.R.; Jin, L. Experimental investigation of local flow boiling heat transfer and pressure drop characteristics in microgap channel. Int. J. Multiph. Flow 2012, 42, 164-174. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Ajith Krishnan, R.; Balasubramanian, K.R.; Suresh, S. Experimental investigation of the effect of heat sink orientation on subcooled flow boiling performance in a rectangular microgap channel. Int. J. Heat Mass Transf. 2018, 120, 1341-1357. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Strąk, K.; Piasecka, M.; Maciejewska, B. Spatial orientation as a factor in flow boiling heat transfer of cooling liquids in enhanced surface minichannels. Int. J. Heat Mass Transf. 2018, 117, 375-387. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Piasecka, M.; Maciejewska, B. Heat transfer coefficient during flow boiling in a minichannel at variable spatial orientation. Exp. Therm. Fluid Sci. 2015, 68, 459-467. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Khodabandeh, R.; Furberg, R. Heat transfer, flow regime and instability of a nano-and micro-porous structure evaporator in a two-phase thermosyphon loop. Int. J. Therm. Sci. 2010, 49, 1183-1192. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Asrar, P.; Zhang, X.; Green, C.E.; Bakir, M.; Joshi, Y.K. Flow boiling of R245fa in a microgap with staggered circular cylindrical pin fins. Int. J. Heat Mass Transf. 2018, 121, 329-342. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Zhang, J.F.; Joshi, Y.K.; Tao, W.Q. Single phase laminar flow and heat transfer characteristics of microgaps with longitudinal vortex generator array. Int. J. Heat Mass Transf. 2017, 111, 484-494. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Dai, X.; Yang, F.; Fang, R.; Yemame, T.; Khan, J.A.; Li, C. Enhanced single-and two-phase transport phenomena using flow separation in a microgap with copper woven mesh coatings. Appl. Therm. Eng. 2013, 54, 281-288. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Piasecka, M. Impact of selected parameters on refrigerant flow boiling heat transfer and pressure drop in minichannels. Int. J. Refrig. 2015, 56, 198-212. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Nasr, M.H.; Green, C.E.; Kottke, P.A.; Zhang, X.; Sarvey, T.E.; Joshi, Y.K.; Bakir, M.S.; Fedorov, A.G. Flow regimes and convective heat transfer of refrigerant flow boiling in ultra-small clearance microgaps. Int. J. Heat Mass Transf. 2017, 108, 1702-1713. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Cieslinski, J.T. Effect of nanofluid concentration on two-phase thermosyphon heat exchanger performance. Arch. Thermodyn. 2016, 37, 23-40. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Saad, I.; Maalej, S.; Zaghdoudi, M.C. Combined effects of heat input power and filling fluid charge on the thermal performance of an electrohydrodynamic axially grooved flat miniature heat pipe. Appl. Therm. Eng. 2018, 134, 469-483. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Narcy, M.; Lips, S.; Sartre, V. Experimental investigation of a confined flat two-phase thermosyphon for electronics cooling. Exp. Therm. Fluid Sci. 2018, 96, 516-529. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Panse, S.S.; Kandlikar, S.G. A thermosiphon loop for high heat flux removal using flow boiling of ethanol in OMM with taper. Int. J. Heat Mass Transf. 2017, 106, 546-557. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Klugmann, M.; Dąbrowski, P.; Mikielewicz, D. Selected thermal and flow issues in a reversed thermosiphon with a steam liquid lifter. E3S Web Conf. 2018, 70, 02009. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Dobriansky, Y. Concepts of self-acting circulation loops for downward heat transfer (reverse thermosiphons). Energy Convers. Manag. 2011, 52, 414-425. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Roberts, C.C. A review of heat pipe liquid delivery concepts. J. Heat Recover. Syst. 1981, 1, 261-266. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Duffie, J.A.; Beckman, W.A. Solar Engineering of Thermal Processes; otwiera się w nowej karcie
- Basu, D.N.; Bhattacharyya, S.; Das, P.K. A review of modern advances in analyses and applications of single-phase natural circulation loop in nuclear thermal hydraulics. Nucl. Eng. Des. 2015, 280, 326-348. otwiera się w nowej karcie
- Zhao, D.; Martini, C.E.; Jiang, S.; Ma, Y.; Zhai, Y.; Tan, G.; Yin, X.; Yang, R. Development of a single-phase thermosiphon for cold collection and storage of radiative cooling. Appl. Energy 2017, 205, 1260-1269. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Tong, L.; Chen, J.; Cao, X.; Yang, S.; Liao, S.; Deng, J.; Zeng, W. Visualization experiments on the geyser boiling-induced instability in vertical circular tube at low-pressures. Ann. Nucl. Energy 2015, 77, 487-497. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Smyth, M.; Quinlan, P.; Mondol, J.D.; Zacharopoulos, A.; McLarnon, D.; Pugsley, A. The experimental evaluation and improvements of a novel thermal diode pre-heat solar water heater under simulated solar conditions. Renew. Energy 2018, 121, 116-122. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Li, T.; Jiang, Y.; Li, Z.; Liu, Q.; Tang, D.W. Loop thermosiphon as a feasible cooling method for the stators of gas turbine. Appl. Therm. Eng. 2016, 109, 449-453. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Dhumane, R.; Mallow, A.; Qiao, Y.; Gluesenkamp, K.R.; Graham, S.; Ling, J.; Radermacher, R. Enhancing the Thermosiphon-Driven Discharge of a Latent Heat Thermal Storage System used in a Personal Cooling Device. Int. J. Refrig. 2018, 88, 599-613. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- He, T.; Mei, C.; Longtin, J.P. Système de refroidissement assisté par thermosiphon pour les applications frigorifiques. Int. J. Refrig. 2017, 74, 163-174.
- Goedecke, R.; Scholl, S. Enlarged operation ranges for thermosiphon reboilers using pillow plates. Chem. Eng. Res. Des. 2015, 99, 58-66. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Dobriansky, Y.; Yohanis, Y.G. Cyclical reverse thermosiphon. Arch. Thermodyn. 2010, 31, 3-32. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Bar-Cohen, A.; Sheehan, J.R.; Rahim, E. Two-Phase Thermal Transport in Microgap Channels-Theory, Experimental Results, and Predictive Relations. Microgravity Sci. Technol. 2012, 24, 1-15. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Mikielewicz, D.; Klugmann, M.; Wajs, J. Experimental Investigation of M-Shape Heat Transfer Coefficient Distribution of R123 Flow Boiling in Small-Diameter Tubes. Heat Transf. Eng. 2012, 33, 584-595. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Dąbrowski, P.; Klugmann, M.; Mikielewicz, D. Selected studies of flow maldistribution in a minichannel plate heat exchanger. Arch. Thermodyn. 2017, 38, 135-148. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Moffat, R.J. Describing the uncertainties in experimental results. Exp. Therm. Fluid Sci. 1988, 1, 3-17. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
- Źródła finansowania:
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
wyświetlono 141 razy
Publikacje, które mogą cię zainteresować
An advanced thermal-FSI approach of an evaporation of air heat pump
- F. Judyta,
- Z. Paweł,
- B. Janusz
The new concept of capillary forces aided evaporator for application in domestic organic rankine cycle
- D. Mikielewicz,
- P. Szymański,
- K. Błauciak
- + 3 autorów