Skip to Main Content

Projekty badawcze w sieci VIA CARPATIA

Filtry

Szczegóły projektu badawczego

Numer umowy
2017/27/B/ST8/02905
Wykonawcy badań/ podległość
Wydział Mechaniczny (WM)
Tytuł
Stabilność intensyfikowanego przez mikromembranę wrzenia w minikanale
Streszczenie
Zastosowanie mikromembrany w systemie minikanałów zwiększa krytyczny strumień ciepła we wrzeniu (CHF) poprzez oddzielenia procesów transportu pary i cieczy. W takich procesach obserwuje się oscylacyjne przepływu. Takie oscylacje przepływu odgrywają ważną rolę w poprawie wymiany ciepła. W pracy przeanalizowany zostanie wrzenie w układzie z minikanałami z mikromembraną. Jako mikromembrana zastosowane będą dwa rodzaje tkanych ze stali nierdzewnej siatek. Badana będzie również mikromembrana składające się z 4 warstw siatek. Analizowane będzie wrzenie wody destylowanej. Mikromembrany będą wytwarzane przy użyciu tkanej siatki ze stali nierdzewnej pokrytej cienkimi warstwami azotku aluminium AlN i azotku chromu Cr2N. Struktury przepływu będą rejestrowane przy użyciu kamery wysokiej prędkości Phantom v1610 przy 2000 fps. Różnica ciśnienia między wlotem a wylotem z minikanałów będzie mierzona za pomocą czujników ciśnienia. Dane z czujników będą rejestrowane przez system akwizycji danych (9804) z częstotliwością próbkowania 2 kHz. Wykonane zostaną następujące analizy danych pomiarowych: analiza statystyczna, analiza częstotliwościowa (fourierowska i falkowa), analiza największego wykładnika Lapunowa, analiza fraktalna i multifraktalna (wymiar korelacyjny, wykresy rekurencyjne oraz spektrum wymiaru fraktalnego), analiza RQA. W okienkowanym RQA tworzony jest zestaw wykresów rekurencyjnych dla kolejnych części sygnału, a następnie każdy RP jest analizowany ilościowo za pomocą współczynników RQA. Prezentacja uzyskanych wyników w wielowymiarowej przestrzeni jest trudna, dlatego analiza głównych składowych (PCA) posłuży do uproszczenia prezentacji różnicy między dynamiką badanych sygnałów. Uzyskana w ten sposób mapę można traktować, jako dwufazową mapę przepływu zawierającą fizyczną informację o dynamicznej charakterystyce przepływu. Uzyskane wyniki dadzą ważne wskazówki dotyczące konstrukcji wymienników ciepła i wyjaśnią mechanizm pojawiania się oscylacji strumieni. Uzyskane wyniki pomiarów zostaną wykorzystane do opracowania modelu wrzenia w minikanale z hydrofobową membraną. Model będzie opracowany w programie Comsol Multiphysics.
Program
OPUS
Uczelnia
Politechnika Białostocka
Slowa Kluczowe
mikromembrana; stabilność wymiany ciepła i masy; wrzenie w minikanale