Abstrakt

Niniejsza rozprawa doktorska ma na celu pokazanie wpływu uwzględnienia ciśnienia zredukowanego w analizowanym modelu opisują-cym współczynnik przejmowania ciepła na zbieżność z danymi eksperymentalnymi.Przedmiotem analizy jest półempiryczny model Mikielewicza w zastosowaniu do danych eksperymentalnych w kanałach konwencjonalnych i o małej średnicy płynów uznanych za perspektywiczne.W ramach realizowanych prac badawczych pozyskano i usystematyzowano bazę danych eksperymentalnych dla kanałów konwencjonalnych i o małej średnicy.Zebrana baza danych eksperymentalnych łącznie liczy około 3500 punktów eksperymentalnych dla CO2 oraz około 4150 punktów eksperymentalnych dla czynników:R600a, R290, R134a, R1234yf, amoniak, R152a, R245fa, R236fa oraz HFE7000.Przedstawiona w pracy analiza została przeprowadzona w oparciu o badania eksperymentalne dostępne w literaturze oraz w przypadku czynnika HFE7000 o własne badania eksperymentalne,które prowadzone były dla pełnego zakresu zmiany stopnia suchości oraz stosukowo szerokiego zakresu zmiany prędkości masowej. Następnie, opracowany został algorytm obliczeniowy w programie Excel, który umożliwia wyznaczenie współczynników regresji wielu zmiennych celem dopasowania bazy danych do postaci ogólnej korelacji na współczynniki przejmowania ciepła w przepływie dwufazowym dla różnych płynów perspektywicznych. Rozwijany od lat w KEiAP PG model wrzenia i kondensacji w przepływie do modelowania wymiany ciepła wykorzystuje wyrażenie opisujące opory przepływu dwufazowego.W przedstawionych w pracy obliczeniach wykorzystano do tego celu dziewięć modeli:Müllera–Steinhagen i Hecka, zmodyfikowaną zależność Müllera-Steinhagena i Hecka, Zhanga i Webba, Cioncoliniego i innych, Sempértegui-Tapii i Ribatskiego, Trana, Friedela, uwzględniającą wpływ efektów związanych z przyłożonym strumieniem ciepła oraz nową postać uwzględniającą wpływ ciśnienia zredukowanego. W kolejnym etapie, uwzględniono w algorytmie obliczeniowym wpływ efektów związanych z ciśnieniem zredukowanym. Ponadto, w pracy przedstawiono również algorytm doboru wartości wykładnika potęgowego dla nowego członu wprowadzonego do półemirycznej korelacji oraz przeprowadzono obliczenia w oparciu o zweryfikowany model i porównano uzyskane wyniki z posiadaną bazą danych, co ostatecznie pozwoliło na zaproponowanie nowej postaci korelacji pozwalającej na wyznaczenie współczynników przejmowania ciepła w przepływie dwufazowym, która w swoim opisie uwzględnia wpływ ciśnienia zredukowanego.

Autor (1)