Abstract. The paper presents the research methodology, the test facility and the results of investigations into non-isothermal surfaces in water boiling at atmospheric pressure, together with a discussion of errors. The investigations were conducted for two aluminium samples with technically smooth surfaces and thickness of 4 mm and 10 mm, respectively. For the sample of lower thickness, on the basis of the surface temperature distribution measured with an infrared camera, the local heat flux and the heat transfer coefficient were determined and shown in the form of a boiling curve. For the thicker sample, for which 1-D model cannot be used, numerical calculations were conducted. They resulted in obtaining the values of the local heat flux on the surface the invisible to the infrared, camera i.e. on the side on which the boiling of the medium proceeds.
Praca dotyczy badań intensyfikacji wymiany ciepła przy wrzeniu na nieizotermicznych powierzchniach elementów wymiennikowych. W literaturze spotyka się wiele badań związanych z procesami wymiany ciepła przy zmianie fazy, które bardzo często dotyczą pokryć wytwarzanych różnymi technologiami. Główną wadą tych badań jest to, że głównie prowadzone są na powierzchniach izotermicznych. W artykule zaprezentowano wyniki badań działania pojedynczego żebra we wrzącym etanolu w warunkach ciśnienia otoczenia. Zastosowano kamerę termowizyjną do pomiaru rozkładu temperatury dla dwóch próbek: o gładkiej powierzchni i powłoce kapilarno-porowatej nałożonej w celu zwiększenia przejmowania ciepła. W niniejszej pracy przedstawiono badania wpływu wybranego pokrycia kapilarno-porowatego na wielkość wymiany ciepła na nieizotermicznych powierzchniach usytuowanych pionowo. Badania prowadzono na stanowisku pomiarowym, którego głównym elementem jest długie miedziane żebro, którego podstawę utrzymywano w stałej dla danej serii pomiarów temperaturze. Cieczą odbierającą ciepło był etanol pod ciśnieniem atmosferycznym. Omówiono metodykę pomiarów oraz przedstawiono wyniki badań. W oparciu o zmierzony kamerą termowizyjną powierzchniowy rozkład temperatury wyznaczono lokalne wartości odprowadzanego strumienia i współczynnika przejmowania ciepła, które pokazano w postaci krzywej wrzenia dla żebra o powierzchni gładkiej i pokrytej strukturą kapilarno -porowatą. Z porównania lokalnie odprowadzanych strumieni ciepła wynika, że największa różnica pomiędzy nimi występuje przy przegrzaniu 19 K i wynosi niemal 218 kW/m 2 .
Abstract. The phenomenon of phase change is one of the most important contemporary issues of thermal engineering. In particular, this applies to all kinds of heat exchanger systems, which should achieve the highest possible efficiency while reducing investment and operating costs. Some of these systems are heat pipes or thermosyphons, which, among others, are used for the heat transfer, temperature stabilization and the regulation of heat flux density. Additionally, they are passive systems, and therefore do not require an external power supply. Heat pipes can be used to stabilize the surface temperature of roads and driveways. Large heat tubes can be applied for heating the surface of bridges and overpasses, which become icy in unfavorable climatic conditions. The paper presents research on the test facility, whose main component is a long vertical copper fin. The temperature at the base of the fin was kept constant for a given series of measurements. Heat receiving fluid was ethanol at atmospheric pressure. The measurement methodology and the results of investigations were discussed. The surface temperature distribution was measured with the infrared camera, and on this basis the local values of heat flow and the heat transfer coefficient were determined. The results were presented as boiling curves for both the fin with the smooth surface and the one covered with a metal capillary-porous structure. The results obtained are useful in the design of heat exchangers, including passive heating of the ground.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.