Wymiana ciepła i opory przepływu podczas wrzenia w minikanałach nowych czynników chłodniczych przy parametrach bliskich termodynamicznemu punktowi krytycznemu

Przeprowadzone zostaną kompleksowe badania eksperymentalne i teoretyczne wrzenia w przepływie w kanałach o małych średnicach (<3 mm) przy parametrach bliskich termodynamicznym warunkom krytycznym oraz ponadkrytycznym w kanałach pionowych. Planuje się zbadanie trzech płynów roboczych. Pomiar temperatury powierzchni grzejnej będzie dokonywany jednocześnie różnymi metodami, w tym przez pomiar kontaktowy (punktowo - termoelementy) oraz przez pomiar bezkontaktowy (termografia ciekłokrystaliczna, termowizja). W badaniach stopniowo będzie zwiększany, a następnie zmniejszany strumień ciepła dostarczany do powierzchni grzejnej poprzez regulację doprowadzanej mocy, co wywoła inicjację wrzenia i dalej jego rozwoju. Dane pomiarowe pozwolą na skonstruowanie krzywych wrzenia, wyznaczenie lokalnych współczynników przejmowania ciepła oraz lokalnych współczynników tarcia. Planowana wizualizacja struktur przepływu pozwoli na wyznaczenie stopnia zapełnienia i stopnia suchości przepływu dwufazowego oraz sporządzenie map struktur przepływu dwufazowego. Systematyczne cykle badań eksperymentalnych pozwolą na określenie warunków pojawienia się i rozwoju wrzenia w przepływie różnych czynników w funkcji zadanych parametrów cieplno-przepływowych (strumień masy, liczba Reynoldsa, ciśnienie i niedogrzanie cieczy do temperatury nasycenia na wlocie). Przedmiotem szczególnego zainteresowania będzie charakter zmian oporów przepływu oraz wartości stopnia zapełnienia (rzeczywistych udziałów objętościowych) fazy ciekłej i gazowej w mieszaninie dwufazowej. Zebrane dane doświadczalne posłużą opracowaniu dedykowanego modelu teoretycznego procesu i weryfikacji własnego modelu obliczeniowego rozwijanego od lat w zespole badawczym. Badania pozwolą na bezpośrednie obserwacje zjawisk fizycznych występujących podczas procesu wrzenia i umożliwią pełniejszy opis matematyczny rozwoju wrzenia w minikanałach w zakresie parametrów okołokrytycznych. Powstanie własny, bardziej ogólny model obliczeniowy tego procesu. Zintegrowane wyniki przyczynią się do rozwinięcia pracy habilitacyjnej dr inż. Rafała Andrzejczyka oraz jednej pracy doktorskiej i przynajmniej jednej pracy magisterskiej.

Informacje szczegółowe

Program finansujący:: OPUS
Instytucja:: Narodowe Centrum Nauki (NCN) (National Science Centre)
Porozumienie:: UMO-2017/25/B/ST8/00755 z dnia 2018-03-05
Okres realizacji:: 2018-03-05 - 2021-09-04
Kierownik projektu:: prof. dr hab. inż. Dariusz Mikielewicz
Realizowany w:: Katedra Energetyki i Aparatury Przemysłowej
Wartość projektu:: 773 200.00 PLN
Typ zgłoszenia:: Krajowy Program Badawczy
Pochodzenie:: Projekt krajowy
Weryfikacja:: Politechnika Gdańska

Publikacje powiązane z tym projektem

wyników na stronę:
rok:
- Sortuj po rok od najnowszych
- Sortuj po rok od najstarszych
tytuł:
- Sortuj po tytuł A-Z
- Sortuj po tytuł Z-A
cytowania:
- zaznaczony Sortuj po cytowania malejąco
- Sortuj po cytowania rosnąco

Filtry

wszystkich: 6

Flow boiling of R1233zd(E) in a 3 mm vertical tube at moderate and high reduced pressures
Publikacja
- M. Pysz
- D. Mikielewicz
- EXPERIMENTAL THERMAL AND FLUID SCIENCE - Rok 2023
The 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...

Pełny tekst do pobrania w portalu
Modelling of heat transfer in supercritical pressure recuperators
Publikacja
- D. Mikielewicz
- J. Mikielewicz
- ENERGY - Rok 2020
In the paper presented is analysis of convective flow heat transfer at supercritical pressure in channels of heat exchanger working in the thermodynamic cycle. The modelling is based on the division of the flow into three regions, namely the heavy fluid, a two phase flow consisting of the heavy and light fluids and finally the light fluid flow. Modelling is concentrated on the region of simultaneous flow of two fluids divided into...

Pełny tekst do pobrania w portalu
An improved method for flow boiling heat transfer with account of the reduced pressure effect
Publikacja
- B. Jakubowska
- D. Mikielewicz
- Thermal Science - Rok 2019
In the paper are presented the results using the authors own model to predict heat transfer coefficient during flow boiling. The model has been tested against a large selection of experimental data to investigate the sensitivity of the in-house developed model. In the work are presented the results of calculations obtained using the semi-empirical model on selected experimental flow boiling data of the refrigerants: R134a, R1234yf,...

Pełny tekst do pobrania w portalu
Analysis of Organic Rankine Cycle efficiency and vapor generator heat transfer surface in function of the reduced pressure
Publikacja
- D. Mikielewicz
- J. Mikielewicz
- ENERGY - Rok 2022
In the paper presented is analysis of the influence of reduced pressure on efficiency and heat transfer area of vapor generator of Organic Rankine Cycle (ORC) in case of subcritical and supercritical parameters of operation. Compared are two cases of subcritical and supercritical ORC featuring a similar arrangement of heat source supply and heat removal, that is featuring the same temperatures of working fluid before the turbine,...

Pełny tekst do pobrania w serwisie zewnętrznym
Pressure drop and heat transfer during boiling and condensation at subcritical region
Publikacja
- Rok 2020
Most of the data presented in the literature relate to saturation temperatures in the range - 20°C to 40°C due to the application in refrigeration technology. There is necessity to extend databases to higher values of saturation temperature due to new applications such as Organic Rankine Cycle and high temperature heat pumps. Only few papers contain data for high reduced pressure for low boiling point liquids. This paper focus...
Modelling study of flow boiling heat transfer of perspective fluids for refrigeration technology
Publikacja
- M. Pysz
- D. Mikielewicz
- Rok 2020
There is a gap of knowledge on flow boiling at high saturation temperatures and higher values of reduced pressure. Thus far, the in-house developed semi-empirical model for flow boiling and flow condensation showed a satisfactory accuracy for calculations for various refrigeration fluids for a wide scope of reduced pressures. This study presents results of calculations of heat transfer coefficient of perspective refrigeration fluids,...

wyświetlono 377 razy