Selected studies of flow maldistribution in a minichannel plate heat exchanger - Publikacja - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

Selected studies of flow maldistribution in a minichannel plate heat exchanger

Abstrakt

Analysis 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 pressure drop characteristics for single minichannel plate have been presented along with the channels blockage, which occurred in several cases. The impact of the mass flow rate and channels’ cross-section dimensions on the flow maldistribution were illustrated.

Cytowania

  • 7

    CrossRef

  • 7

    Web of Science

  • 8

    Scopus

Informacje szczegółowe

Kategoria:
Publikacja w czasopiśmie
Typ:
artykuły w czasopismach recenzowanych i innych wydawnictwach ciągłych
Opublikowano w:
Archives of Thermodynamics nr 38, strony 135 - 148,
ISSN: 1231-0956
Język:
angielski
Rok wydania:
2017
Opis bibliograficzny:
Dąbrowski P., Klugmann M., Mikielewicz D.: Selected studies of flow maldistribution in a minichannel plate heat exchanger// Archives of Thermodynamics. -Vol. 38., nr. 3 (2017), s.135-148
DOI:
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1515/aoter-2017-0020
Bibliografia: test
  1. Tuckerman D.B.: Pease RFW High-performance heat sinking for VLSI. IEEE Electr. Device Lett 2(1981), 5, 126-129. DOI: 10.1109/EDL.1981.253672. otwiera się w nowej karcie
  2. Teng J.: Fluid Dynamics in Microchannels. Intechopen 2012, 403-436. DOI: 10.1002/97835276314453. otwiera się w nowej karcie
  3. Mehendale S.S., Jacobi A.M., Shah R.K.: Fluid flow and heat transfer at micro-and meso-scales with application to heat exchanger design. Appl. Mech. Rev. 53(2000), 7, 175-193. otwiera się w nowej karcie
  4. Kandlikar S.G., Grande W.J.: Evolution of microchannel flow passages- thermohydraulic performance and fabrication technology. Heat Tran. Eng. 24(2003), 1, 3-17. DOI: 10.1080/014576303040405. otwiera się w nowej karcie
  5. Ornatskii A.P., Vinyarskii L.S.: Heat transfer crisis in a forced flow of under- heated water in small-bore tubes. Teplofiz. Vysok. Temp. 3(1965), 441-451.
  6. Mudawar I.A., El-Masri M.A. Wu C.S., Ausman-Mudawwar J.R.: Boiling heat transfer and critical heat flux in high-speed rotating liquid films. Int. J. Heat Mass Tran. 28(1985), 4, 795-806. DOI: 10.1016/0017-9310(85)90230-3 otwiera się w nowej karcie
  7. Sturgis J.C., Mudawar I.: Assessment of CHF enhancement mechanisms in a curved, rectangular channel subjected to concave heating. J. Heat Transfer 121(1999), 2, 394-404. otwiera się w nowej karcie
  8. Hall D.D., Mudawar I.: Ultra-high critical heat flux (CHF) for subcooled water flow boiling? II: high-CHF database and design equations. Int. J. Heat Mass Transf. 42(1999), 8, 1429-1456. DOI: 10.1016/S0017-9310(98)00242-7 otwiera się w nowej karcie
  9. Mikielewicz D., Mikielewicz J.: A thermodynamic criterion for selection of working fluid for subcritical and supercritical domestic micro CHP. Appl. Therm. Eng. 30(2010), 16, 2357-2362. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2010.05.035. otwiera się w nowej karcie
  10. Mudawar I: Assessment of high-heat-flux thermal management schemes. IEEE Trans. Comp. Pack. Technol. 24(2001), 2, 122-141. DOI: 10.1109/6144.926375. otwiera się w nowej karcie
  11. Mudawar I. Two-phase microchannel heat sinks: theory, applications, and limita- tions. J. Electron Packag. 133(2011), 4, 41002-41031. otwiera się w nowej karcie
  12. Jimenez P.E., Mudawar I.: A multi-kilowatt immersion-cooled standard electronic clamshell module for future aircraft avionics. J Electron Packag. 116(1994), 3, 220- 229. otwiera się w nowej karcie
  13. LaClair T.J., Mudawar I.: Thermal transients in a capillary evaporator prior to the initiation of boiling. Int. J. Heat Mass Tran. 43(2000), 21, 3937-3952. DOI: 10.1016/S0017-9310(00)00042-9 otwiera się w nowej karcie
  14. Reddy S.R., Ebadian M.A., Lin C-X.: A review of PVT systems: thermal man- agement and efficiency with single phase cooling. Int. J. Heat Mass Tran. 91(2015), 861-871. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2015.07.134. otwiera się w nowej karcie
  15. Mudawar I., Bharathan D., Kelly K., Narumanchi S.: Two-phase spray cooling of hybrid vehicle electronics. IEEE Trans. Components Packag. Technol. 32(2009), 2, 501-512. DOI: 10.1109/TCAPT.2008.2006907. otwiera się w nowej karcie
  16. JY R., LY L., XS D. et al.: Numerical investigations on characteristics of methane catalytic combustion in micro-channels with a concave or convex wall cavity. Energy Convers Manag 97(2015), 188-195. DOI: 10.1016/j.enconman.2015.03.058. otwiera się w nowej karcie
  17. Berthier J., Brakke K.A., Furlani E.P. et al: Whole blood spontaneous capil- lary flow in narrow V-groove microchannels. Sensors Actuators, B Chem 206(2015), 258-267. DOI: 10.1016/j.snb.2014.09.040. otwiera się w nowej karcie
  18. Kim S.M., Mudawar I.: Review of databases and predictive methods for heat trans- fer in condensing and boiling mini/micro-channel flows. Int. J. Heat Mass Tran. 77(2014), 627-652. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2014.05.036. otwiera się w nowej karcie
  19. Kandlikar S.G.: High flux heat removal with microchannels -A roadmap of challenges and opportunities. Heat Transfer Eng. 26(2005), 8, 5-14. DOI: 10.1080/01457630591003655. otwiera się w nowej karcie
  20. Mueller A.C., Chiou J.P.: Review of various types of flow maldistribution in heat exchangers. Heat Tranfer Eng. 9(1988),36-50. DOI: 10.1080/01457638808939664. otwiera się w nowej karcie
  21. Wen J., Li Y.: Study of flow distribution and its improvement on the header of plate-fin heat exchanger. Cryogenics (Guildf) 44(2004), 11, 823-831. DOI: 10.1016/j.cryogenics.2004.04.009. otwiera się w nowej karcie
  22. Wang J.: Theory of flow distribution in manifolds. Chem. Eng. J. 168(2011), 3, 1331-1345. DOI: 10.1016/j.cej.2011.02.050. otwiera się w nowej karcie
  23. Amador C., Gavriilidis A., Angeli P.: Flow distribution in different microre- actor scale-out geometries and the effect of manufacturing tolerances and channel blockage. Chem. Eng. J. 101(2004), 1-3, 379-390. DOI: 10.1016/j.cej.2003.11.031. otwiera się w nowej karcie
  24. Bejan A., Errera M.R.: Deterministic tree networks for fluid flow: geometry for minimal flow resistance between a volume and one point. Fractals 5(1997), 4, 685-695. DOI: 10.1142/S0218348X97000553. otwiera się w nowej karcie
  25. Ramos-Alvarado B., Li P., Liu H., Hernandez-Guerrero A.: CFD study of liquid-cooled heat sinks with microchannel flow field configurations for electronics, fuel cells, and concentrated solar cells. Appl. Therm. Eng. 31(2011), 14-15, 2494- 2507. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2011.04.015. otwiera się w nowej karcie
  26. Bassiouny M.K., Martin H.: Flow distribution and pressure drop in plate heat exchangers-I U-type arrangement. Chem. Eng. Sci. 39(1984), 4, 693-700. DOI: 10.1016/0009-2509(84)80176-1. otwiera się w nowej karcie
  27. Bassiouny M.K., Martin H.: Flow distribution and pressure drop in plate heat exchangers-II Z-type arrangement. Chem. Eng. Sci. 39(1984), 4, 701-704. DOI: 10.1016/0009-2509(84)80177-3. otwiera się w nowej karcie
  28. Bajura R.A.: A model for flow distribution in manifolds. J. Eng. Power 93(1971), 1, 7-12. otwiera się w nowej karcie
  29. Acrivos A., Babcock B.D., Pigford R.L.: Flow distributions in manifolds. Chem. Eng. Sci. 10(1959), 1-2, 112-124. DOI: 10.1016/0009-2509(59)80030-0. otwiera się w nowej karcie
  30. Wang J., Gao Z., Gan G., Wu D.: Analytical solution of flow coefficients for a uniformly distributed porous channel. Chem. Eng. J. 84(2001), 1, 1-6. DOI: 10.1016/S1385-8947(00)00263-1. otwiera się w nowej karcie
  31. Tuo H., Hrnjak P.: Effect of the header pressure drop induced flow maldistribution on the microchannel evaporator performance. Int. J. Refrig. 36(2013), 8, 2176-2186. DOI: 10.1016/j.ijrefrig.2013.06.002. otwiera się w nowej karcie
  32. Huang L., Lee M.S., Saleh K. et al.: A computational fluid dynamics and effectiveness-NTU based co-simulation approach for flow mal-distribution analysis in microchannel heat exchanger headers. Appl. Therm. Eng. 65(2014), 1-2, 447- 457. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2014.01.046. otwiera się w nowej karcie
  33. Zhang Z., Li Y.: CFD simulation on inlet configuration of plate-fin heat exchang- ers. Cryogenics (Guildf) 43(2003), 12, 673-678. DOI: 10.1016/S0011-2275(03)00179- 6. otwiera się w nowej karcie
  34. Nielsen K.K., Engelbrecht K., Christensen D.V. et al.: Degradation of the performance of microchannel heat exchangers due to flow maldistribution. Appl. Therm. Eng. 40(2012), 236-247. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2012.02.019. otwiera się w nowej karcie
  35. Lalot S., Florent P., Lang S.K., Bergles A.E.: Flow maldistribution in heat exchangers. Appl. Therm. Eng. 19(1999), 8, 847-863. DOI: 10.1016/S1359- 4311(98)00090-8. otwiera się w nowej karcie
  36. Minqiang P., Dehuai Z., Yong T., Dongqing C.: CFD-based study of velocity distribution among multiple parallel microchannels. J. Comput. 4(2009), 11, 1133- 1138. DOI: 10.4304/jcp.4.11.1133-1138. otwiera się w nowej karcie
  37. Kumaraguruparan G., Kumaran R.M., Sornakumar T., Sundararajan T.: A numerical and experimental investigation of flow maldistribution in a micro- channel heat sink. Int. Commun. Heat Mass Tran. 38(2011), 10, 1349-1353. DOI: 10.1016/j.icheatmasstransfer.2011.08.020. otwiera się w nowej karcie
  38. Manoj Siva V., Pattamatta A., Das S.K.: Effect of flow maldistribution on the thermal performance of parallel microchannel cooling systems. Int. J. Heat Mass Tran. 73(2014), 424-428. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2014.02.017. otwiera się w nowej karcie
  39. Anbumeenakshi C., Thansekhar M.R.: Experimental investigation of header shape and inlet configuration on flow maldistribution in microchannel. Exp. Therm. Fluid Sci. 75(2016), 156-161. DOI: 10.1016/j.expthermflusci.2016.02.004. otwiera się w nowej karcie
  40. Mikielewicz D., Klugmann M.: A study of flow boiling heat transfer in minichan- nels. Arch Thermodyn. 29(2008), 2, 73-84. otwiera się w nowej karcie
  41. Mikielewicz D., Klugmann M., Wajs J.: Flow boiling intensification in minichannels by means of mechanical flow turbulising inserts. Int. J. Therm. Sci. 65(2013), 79-91. DOI: 10.1016/j.ijthermalsci.2012.10.002. otwiera się w nowej karcie
  42. Mikielewicz D., Wajs J., Andrzejczyk R., Klugmann M.: Pressure drop of HFE7000 and HFE7100 during flow condensation in minichannels. Int J. Refrig. 68(2016), 226-241. DOI: 10.1016/j.ijrefrig.2016.03.005. otwiera się w nowej karcie
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 34 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Meta Tagi