Wyniki 1-10 spośród 14 dla zapytania: authorDesc:"WALDEMAR KUCZYŃSKI"

Modelowanie niestabilności procesu skraplania czynnika chłodniczego R134a w minikanałach rurowych w warunkach periodycznych zakłóceń hydrodynamicznych


  W pracy podjęto próbę modelowania niestabilności hydrodynamicznych o charakterze periodycznym procesu skraplania czynnika chłodniczego w minikanałch rurowych. W tym celu zastosowano jednorodny, obustronnie równowagowy model termomechaniczny oparty na równaniach bilansu: masy, pędu i energii. Równania te wykorzystywano do numerycznego modelowania zakłóceń przepływów z przemianą fazową. Model ten ujmuje złożoność przepływów wielofazowych. Dokładność obliczeń modelowych zweryfikowano z uzyskanymi wynikami eksperymentalnymi. Stwierdzono zadowalającą zgodność tego porównania, co potwierdza przydatność proponowanego modelu obliczeniowego do określania wpływu periodycznych zakłóceń hydrodynamicznych na proces skraplania czynnika chłodniczego R134a w minikanałach rurowych. MODELING OF THE INSTABILITIES OF THE CONDENSATION PROCESS OF R134A REFRIGERANT IN PIPE MINICHANNELS IN THE CONDITIONS OF PERIODIC HYDRODYNAMIC DISTURBANCES An attempt was undertaken in the present study to model hydrodynamic instabilities of a periodic nature of the condensation process of a refrigerant in pipe mini-channels. For this purpose, a uniform and bilateral equilibrium thermodynamic model was applied that was based on the following balance equations: mass, momentum and energy. These equations were used in numerical modeling of the disturbances of flows with a phase change. This model takes into account the complexity of multi-phase flows. The accuracy of the solutions of the model is chiefly related to the proper determination of closing equations and their verification against the results of experimental investigations. On the basis of these assumptions, the results obtained of model calculations were compared with the experimental results.Od wielu lat prowadzone są badania zjawisk zachodzących podczas przepływów wielofazowych cieczy i gazów oraz podejmowane są próby określenia tych procesów za pomocą modeli matematycznych. W znacznej mierze dotyczy to zjawisk [...]

Wpływ niestabilności hydrodynamicznych na efektywność wymiany ciepła podczas skraplania czynnika chłodniczego R404A w minikanałach rurowych


  W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych dotyczących określenia wpływu niestabilności hydrodynamicznych na intensywność wymiany ciepła podczas skraplania czynnika chłodniczego R404A w minikanałach rurowych. Miarą efektywności procesu skraplania jest wartość współczynnika przejmowania ciepła α. Szczególnie ważne jest określenie wartości tego współczynnika w dwufazowej strefie skraplania w skraplaczu kompaktowym. W pozostałych strefach, tzn.: schłodzenia pary przegrzanej i dochłodzenia skroplin efektywność cieplna jest znacznie mniejsza. Niestabilności hydrodynamiczne o charakterze periodycznym wpływają na zmiany wielkości tych stref. Zmniejszenie wartości współczynnika przejmowania ciepła α w strefie dwufazowej prowadzi do obniżenia intensywności procesu odbioru ciepła w całym skraplaczu. Badania eksperymentalne wykonano w warunkach skraplania czynnika chłodniczego R404A w poziomych minikanałach rurowych o średnicy wewnętrznej d = 0,64; 0,90; 1,40; 1,44; 1,92; 2,30 i 3,30 mm. Zakłócenia procesu skraplania wywoływano okresowym (periodycznym) zatrzymaniem i ponownym włączeniem przepływu czynnika. W zakresie częstotliwości f = 0,2÷5 Hz generowanych periodycznie zakłóceń stwierdzono wyraźny, niekorzystny ich wpływ na intensywność wymiany ciepła podczas procesu skraplania w minikanałach rurowych. Zmniejszenie intensywności wymiany ciepła podczas procesu skraplania wywołane niestabilnościami hydrodynamicznymi zostało przedstawione w postaci zależności współczynnika przejmowania ciepła α od stopnia suchości x oraz częstotliwości f występujących zakłóceń. Określono wpływ właściwości czynnika chłodniczego, średnicy minikanałów i częstotliwości f na zjawisko "tłumienia" zakłóceń periodycznych w minikanale rurowym. INFLUENCE OF HYDRODYNAMIC INSTABILITY ON THE EFFICIENCY OF HEAT TRANSFER DURING THE CONDENSATION OF R404A REFRIGERANT IN PIPE MINI-CHANNELS The paper present the results of experimental investigations concerning[...]

Charakterystyka propagacji fali ciśnieniowej podczas procesu skraplania czynników chłodniczych R404A i R134a w minikanałach rurowych w warunkach periodycznych zakłóceń hydrodynamicznych DOI:10.15199/8.2016.12.2


  W pracy podjęto próbę modelowania propagacji fali ciśnieniowej wywołanej niestabilnością hydrodynamiczną o charakterze periodycznym podczas procesu skraplania czynników chłodniczych R404A i R134a w minikanałch rurowych. W tym celu zastosowano jednorodny, dwupłytowy model oparty na równaniach bilansu: masy, pędu. Model ten ujmuje złożoność przepływów wielofazowych. Wymianę ciepła pomiędzy fazami w procesie skraplania obliczono wykorzystując jednowymiarową postać równania Fouriera. Uwzględniono również zależność określającą międzyfazowe napięcia powierzchniowe przepływu w minikanałach. Słowa kluczowe: skraplanie, minikanały, propagacja fali ciśnieniowej. In the present paper, an attempt was undertaken to model the propagation of a pressure wave triggered off with hydrodynamic instabilities of a periodic nature in the condensation process of the R404A and R134a refrigerants in pipe mini-channels. A homogenous transient two-fluid model was used based on balance equations. The model presents the complexity of multi- phase flows. The heat exchange between the phases in the condensation process was calculated using the one-dimensional form of Fourier’s equation. The dependence which defines the interfacial the drag forces for the flow in mini-channels was also taken into consideration. The results of the numerical calculations were verified with experimental investigations and satisfactory compliance was obtained. Keywords: condensation, mini-channels, pressure wave propagation Wykaz symboli Oznaczenia: ai - pole powierzchni rozdziału faz, c - prędkość dźwięku, cL - prędkość dźwięku w cieczy, cG - prędkość dźwięku w gazie, cTPF - prędkość fali ciśnieniowej w mieszaninie dwufazowej, cvm - współczynnik masy wirtualnej, d - średnica minikanału, DL - pojemność cieplna filmu kondensatu (fazy ciekłej), f - częstotliwość generowanych zakłóceń periodycznych, fLw - współczynnik oporu cieczy (filmu kondensatu) na ściance kanału, fGw[...]

Propagacja niestabilności temperaturowych podczas skraplania czynnika chłodniczego R404A w minikanałach DOI:10.15199/8.2017.1-2.2


  Prędkość propagacji niestabilności temperaturowych jest związana bezpośrednio z przemieszczaniem się tzw. frontu skraplania. Zjawisko to zdefiniowano, jako przemieszczanie się obszaru o pomijalnie małej grubości oddzielającego skraplającą się w mieszaninie dwufazowej parę, od strefy ciekłej dochłodzonych skroplin. Cechą charakterystyczną obszaru rozdziału faz jest gwałtowny spadek temperatury oraz ciśnienia mieszaniny dwufazowej. W przypadku przemiany fazowej skraplania realizowanej w warunkach ustalonych front skraplania przemieszcza się w kierunku przeciwnym do napływającej do kanału pary. W wyniku oddziaływań hydrodynamicznych lub hydrostatycznych kierunek przemieszczania się frontu skraplania jest zależny od tego czy mamy do czynienia z procesem rozwoju czy też zaniku przemiany fazowej skraplania. W publikacji przedstawiono propozycję modelowania prędkości propagacji frontu skraplania w minikanałach rurowych dla czynnika chłodniczego R404A w warunkach oddziaływań niestabilności hydrodynamicznych. Badane średnice minikanałów mieściły się w zakresie dw = 0.64 ÷3.30 mm. Słowa kluczowe: skraplanie, minikanały, niestabilności temperaturowe The propagation velocity of temperature instabilities is directly connected with the displacement of the so-called condensation front. This phenomenon was defined as a displacement of an area with a negligently small thickness that separates condensing vapour in a two-phase mixture from the liquid zone of the subcooled condensate. In the case of a phase change of condensation realized in established conditions, the condensation front displaces in the opposite direction to the vapour incoming to the channel. As a result of hydrodynamic or hydrostatic interactions, the displacement direction of the condensation front depends of whether we deal with the process of the development or decay of the condensation phase change. The present study contains a proposal concerning modeling of the propagation [...]

Organiczny obieg ORC, jego modyfikacje i zastosowania Część 1- Obieg klasyczny ORC oraz jego modyfikacje z czynnikami binarnymi DOI:10.15199/8.2017.7-8.2


  W ostatnich latach XX wieku oraz wieku XXI powstały dynamicznie rozwijające się trendy rozwoju technologii energetycznych, traktowanych jako rozwiązania nowatorskie w ogólnie pojmowanym obszarze odnawialnych źródeł energii. Ich nowatorstwo polegało niekiedy na przywołaniu patentów i wynalazków odkrytych wiele lat temu, a niewdrożonych w tamtych czasach do realizacji. Mając powyższe na uwadze należy wyraźnie podkreślić, że bez odkrycia fundamentalnych zasad termodynamiki, szczególnie w XIX wieku (1800 r. - 1900 r.) niemożliwy byłby zdecydowany rozwój energetyki, aż do wymiarów współczesnych. W tym miejscu trzeba wymienić trzy nazwiska, z kilkunastu tworzących grupę tzw. założycieli tej dziedziny nauki, t.j. Sadi Carnot (1796-1832), Rudolf Julius Emmanuel Clausius (1822-1888) oraz Wiliam John Macquorn Rankine (1820-1872). Można powiedzieć, że efekty ich działalności naukowej były kołem zamachowym rozwoju energetyki w ogóle, a zwłaszcza energetyki konwencjonalnej, opartej na konwersji energii chemicznej paliw pierwotnych w elektryczną. Konwersja energii realizowana była w pierwszej swej postaci w siłowniach 7-8/2017 15 parowych i dalej elektrowniach kondensacyjnych, a po wprowadzeniu skojarzonej gospodarki energetycznej także w elektrociepłowniach (stanowiących wielkoskalowe, scentralizowane układy kogeneracyjne). W wymienionych układach podstawowym czynnikiem roboczym była woda podlegająca przemianom fazowym w realizacji prawobieżnego obiegu parowego silnika cieplnego. Na podstawie znajomości teoretycznych podstaw termodynamiki jest oczywiste, że najwyższą sprawność obiegu można uzyskać stosując obieg Carnota. Jest to obieg odwracalny, zawierający dwie przemiany izentropowe oraz dwie izotermiczne, podczas których następuje wymiana ciepła między czynnikiem roboczym w obiegu (parą wodną) i źródłami ciepła. Konieczność zachowania izotermiczności procesów wymiany ciepła ze źródłami spowodowała, że bezpośred[...]

Organiczny obieg ORC, jego modyfikacje i zastosowania Część 2: Wybrane zagadnienia obiegów termodynamicznych typu OFC (TLC) DOI:10.15199/8.2017.9-10.1


  4. WYBRANE OBIEGI TYPU OFC (ORGANIC FLASH CYCLES) JAKO MODYFIKACJE OBIEGU KLASYCZNEGO ORC 4.1. Wprowadzenie W klasycznych obiegach organicznych ORC (Organic Rankine Cycles) wykorzystuje się jako czynniki robocze zarówno czynniki niskowrzące jednoskładnikowe (np. NH3) oraz ich mieszaniny wieloskładnikowe (azeotropowe, blisko azeotropowe lub azeotropowe). Podkreślić trzeba, że sprawność termiczna tego typu obiegów ma relatywnie niską wartość. Dlatego, między innymi, wprowadzono wiele ich modyfikacji, z omówionymi uprzednio roztworami binarnymi (np. wodnoamoniakalnymi). Kierunki badań zmierzające do podwyższenia sprawności uwzględniają również modyfikacje obiegu Kaliny. Dodatkowym aspektem tego problemu jest zastosowanie niskopotencjalnych źródeł energii, w tym źródeł odnawialnych (OZE). Poszukując perspektywicznych możliwości modyfikacji klasycznego obiegu ORC i jego zastosowania w średnio- i małoskalowych układach generacji rozproszonej zwrócono uwagę na niektóre nowe obiegi termodynamiczne (wykorzystujące rozpoznane zjawiska fizyczne) należące do grupy OFC (Organic Flash Cycles). Aktualnie bierze się pod 9-10/2017 3 uwagę dwie wersje takich obiegów, tzn.: TFC (Trilateral Flash Cycle) i PEC (Partially Evaporating Cycle). Liczba opublikowanych prac na ten temat jest na razie niewielka, jednak mogą one mieć charakter perspektywiczny. Aktualne ich badania nie przekraczają na ogół skali laboratoryjnej. Zapoznanie się z ideą stosowania parowych obiegów typu OFC (oznaczanych też w niektórych publikacjach symbolem TLC - Trilateral Flash Cycles for Low-Grade Waste Heat Recovery) jest merytorycznie uzasadnione [36]. Podstawowa różnica w realizacji obiegów typu OFC oraz ORC polega na tym, że proces ogrzewania czynnika roboczego za pomocą nośnika górnego źródła ciepła kończy się praktycznie w obiegu OFC w stanie nasycenia jego fazy ciekłej (w obiegu TFC) lub w stanie pary nasyconej mokrej (w obiegu PEC). Oznacza t[...]

Zjawiska towarzyszące skraplaniu czynnika chłodniczego R134a w multiportach podczas niestabilności hydrodynamicznych


  Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych w zakresie zjawisk towarzyszących procesowi skraplania czynnika chłodniczego R134a w warunkach niestabilności periodycznych występujących w pięciokanałowych multiportach wykonanych z mini kanałów rurowych o średnicy wewnętrznej d = 0,64÷3,30 mm. Niestabilności hydrodynamiczne o charakterze periodycznym wpływają na deformację rozkładów temperatury i ciśnienia w mini kanałach składowych. Skutki tych oddziaływań zależą przede wszystkim od częstotliwości zakłóceń i średnicy mini kanałów multiportu. Wyjaśniono podstawowe zjawiska towarzyszące procesowi skraplania w warunkach niestabilnych, w szczególności te, które rozpoznano w multiportach. PHENOMENA THAT ACCOMPANY THE CONDENSATION OF THE R134a REFRIGERANT IN MULTIPORTS DURING HYDRODYNAMIC INSTABILITIES The results were presented of experimental investigations concerning those phenomena that accompany the condensation process of the R134a refrigerant in the conditions of periodic instabilities that occur in five-channel multiports that were composed of pipe minichannels with internal diameter d = 0,64÷3,30 mm. Hydrodynamic instabilities of a periodic nature have an impact on a deformation of the temperature profiles and the pressure profiles in the componential minichannels. The results of these influences depend chiefly from the frequency of disturbances and the diameter of the multiport minichannels. The basic phenomena were explained that accompany the condensation process in unstable conditions, and in particular those phenomena that were recognized in the multiports. 1. Wprowadzenie Od połowy XX wieku utrzymuje się jednoznaczny trend w budowie chłodniczych wymienników ciepła. Dotyczy on w szczególności wprowadzenia miniaturyzacji ich konstrukcji, czyli poszukiwania rozwiązań kompaktowych. Zazwyczaj mówimy, że dany wymiennik jest kompaktowy, jeżeli jego wskaźnik konstrukcyjny wyrażony stosunkiem powierzchni wymiany ciepła A do objętoś[...]

Modelowanie propagacji fali ciśnieniowej podczas procesu skraplania czynnika chłodniczego R134a w minikanałach rurowych w warunkach periodycznych zakłóceń hydrodynamicznych


  W pracy przedstawiono wyniki badań teoretycznych i eksperymentalnych dotyczące propagacji fali ciśnieniowej wywołanej zewnętrznymi oddziaływaniami hydrodynamicznymi w procesie skraplania czynnika chłodniczego R134a w minikanałach rurowych o średnicy wewnętrznej d = 0,64-3,30 mm. Zastosowano dwupłynowy, nierównowagowy model, z poślizgiem prędkości faz przy braku równowagi termodynamicznej między nimi. Do analizy przyjęto równania zachowania masy i pędu. W modelu założono średnie wartości parametrów dla poszczególnych faz opisujących stan układu. Uwzględniono również wpływ tarciowych oporów przepływu w minikanałach. Wymianę ciepła pomiędzy fazami w procesie skraplania opisano jednowymiarowym równaniem Fouriera. Za pomocą własnego kodu obliczeniowego określono w programie MATLAB 8 prędkość propagacji fali ciśnieniowej cTPF, współczynnik tłumienia η tej fali oraz zależność tych wielkości od częstotliwości kątowej ω generowanych zakłóceń. Wyniki obliczeń modelowych porównano z wynikami badań eksperymentalnych uzyskując zadowalającą zgodność. Modeling of the propagation of the pressure wave during the condensation process of the R134a refri - gerant in pipe mini -channel in the periodic conditions of hydrod ynamic disturbances The present paper covers the results of theoretical and experimental investigations concerning the propagation of a pressure wave that was caused by external hydrodynamic interactions in the condensation process of the R134a refrigerant in pipe minichannels with internal diameter d = 0.64 - 3.30 m-3. A two-liquid non-equilibrium model was used, where there occurs a slip of the velocity of the phases and there is no thermodynamic equilibrium between the phases. Mass and momentum conservation equations were accepted for the purpose of an analysis. In the model, average values were accepted of the parameters for the individual phases that describe the state of the system. The influence of the frictional flow resistan[...]

Porównawcze wyniki badań alternatywnego zasilania parownika w warunkach zakłóceń periodycznych

Czytaj za darmo! »

Przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu sposobu zasilania ciśnieniowego wężownicy rurowej chłodnicy wentylatorowej, podczas wrzenia w przepływie czynnika chłodniczego R404A, w warunkach dynamicznych zakłóceń o charakterze periodycznym. Wężownicę zasilano alternatywnie: za pomocą termostatycznego zaworu rozprężnego, sterowanego elektronicznie zaworu typu AKV oraz ręcznym zaworem regulacyjny[...]

 Strona 1  Następna strona »