Strona główna
English version

Stanowisko eksperymentalne do badania wymiany ciepła podczas przepływu płynu przez mini przestrzenie

Jednostka: Katedra Mechaniki Opiekun: dr hab. inż. Magdalena Piasecka, adiunkt
Lokalizacja: Al. Tysiąclecia P.P. 7, 25-314 Kielce E-mail tmpmj@tu.kielce.pl
WWW: Telefon: (41) 3424320
Laboratorium: Zobacz opis całego laboratorium Producent: część elementów wytworzona samodzielnie niektóre elementy składowe stanowiska - opisano powyżej, podając producentów
NazwaName
Stanowisko eksperymentalne do badania wymiany ciepła podczas przepływu płynu przez mini przestrzenieExperimental stand for heat transfer research during fluid flow in mini gaps
Opis/specyfikacjaDescription/Specification
Stanowisko badawcze do badania wymiany ciepła podczas przepływu płynu
Obiegi realizowane na stanowisku pomiarowym:
Obieg główny czynnika roboczego, zawiera następujące podstawowe elementy: moduł pomiarowy z minikanałem, pompa przepływowa wirnikowa, regulator ciśnienia pełniący funkcję zbiornika wyrównawczego, wymiennik ciepła typu rura w rurze, chłodzony wodą, filtr, zespół rotametrów oraz separator powietrza. Układ uzupełniają dwa przetworniki ciśnienia, zainstalowane na wlocie i wylocie do/z kanału. W rozwiązaniu konstrukcyjnym możliwe jest pochylanie kanału w pełnym zakresie.
Obieg wspomagający – „kalibracyjny” jest wykorzystywany do kalibracji barwy powierzchni grzejnej kanału względem odpowiadającej jej temperatury, co jest niezbędne przy stosowaniu w badaniach techniki termografii ciekłokrystalicznej. Jest to zamknięty obieg wody, który uruchamiany jest przed właściwymi badaniami wymiany ciepła. Składają się na niego: pompa wirnikowa, przepływowy podgrzewacz wody, filtry oraz separator powietrza.
Powierzchnia (folia) grzejna w module pomiarowym jest zasilana spawarką inwertorową z płynną regulacją prądu (do 300 A). Regulację i kontrolę układu prądowego zapewniają: bocznik, amperomierz, woltomierz oraz autotransformator.
Sekcja pomiarowa
W module pomiarowym znajduje się minikanał o przekroju prostokątnym, o regulowanej głębokości z zakresu 0,5÷2 mm, szerokości 40 i 60 mm i długości 360 mm, przez który przepływa płyn chłodniczy (FC-72, Novec 7100). Orientacja przestrzenną modułu jest regulowana. O głębokości kanału decyduje grubość zastosowanej przekładki. Zastosowano dwa podstawowe rodzaje powierzchni rozwiniętych, uzyskanych z różnych procesów technologicznych: teksturowania laserowego i elektroerozjii.
Szyby szklane (wzierniki) w module testowym umożliwiają prowadzenie obserwacji, w tym: barwy wskazywanej przez ciekłe kryształy po stronie gładkiej powierzchni folii grzejnej od strony szyby, która umożliwia detekcję rozkładu temperatury na powierzchni folii dzięki termografii ciekłokrystalicznej oraz struktur przepływu dwufazowego oraz zjawisk towarzyszących wrzeniu, obserwowanych poprzez szybę od strony rozwiniętej powierzchni folii podczas przepływu płynu w kanale.
W kanałach wlotowym i wylotowym minikanału modułu pomiarowego, zainstalowano termopary typu K. Na wlocie i wylocie do/z kanału dokonywany jest pomiar nadciśnienia za pomocą przetworników ciśnienia.

Najważniejsze elementy stanowiska badawczego:
sekcja testowa z minikanałem
pompa cyrkulacyjna
rotametry f. Omega
przetworniki ciśnienia f. Introl
stacja akwizycji danych pomiarowych DaqBoard 2005
spawarka inwertorowa
aparat cyfrowy Canon PowerShot G-11
aparat cyfrowy lustrzanka Canon EOS 550D
Main loops at the experimental stand:
- test section with a minichannel, rotary pump, compensating tank/pressure regulator, tube-type heat exchanger, filters, rotameters, deaerator, pressure regulators, a heater with an electric heater element, inverter welder, shunt, ammeter, voltemeter, autotransformer

Main elements of the research stand:
test section with a minichannel
circular pump
rotameters f. Omega
pressure converters f. Introl
data acquisition station DaqBoard 2005
inverter welder
digital camera Canon PowerShot G-11
digital SLR camera Canon EOS 550D
Możliwości badawcze (spektrum działania)Capacity for research
Badania wymiany ciepła podczas przepływu płynu przez mini przestrzenie
Heat transfer research during fluid flow in mini gaps
Realizacje (3 najważniejsze z ostatnich 3 lat)Realized contracts, works etc. (3 choosen from last 3 years)
Stanowisko wykorzystano w ramach:
- granty badawcze::
1) Projekt badawczy NCN, umowa nr UMO-2013/09/B/ST8/02825, pt. Wpływ rozwiniętych powierzchni grzejnych na wymianę ciepła przy wrzeniu w przepływie przez mini przestrzenie; kierownik: dr inż. M. Piasecka, czas trwania: 04.2013 - 04.2017 r.
2) Projekt badawczy MNiSW/NCN, grant nr N N512 354037 pt. Analiza wrzenia w przepływie przez mini kanały prostokątne; kierownik: dr inż. M. Piasecka, czas trwania: 10.2009 - 04.2013 r.
- realizacji niektórych badań w programach stażowych :
1) „INWENCJA – Potencjał młodych naukowców oraz transfer wiedzy i innowacji wsparciem dla kluczowych dziedzin świętokrzyskiej gospodarki”, projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego, realizowany w ramach Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki, okres realizacji projektu: 17.05.2012 r. – 31.03.2013 r.
2) „INWENCJA II – Transfer wiedzy, technologii i innowacji wsparciem dla kluczowych specjalizacji świętokrzyskiej gospodarki i konkurencyjności przedsiębiorstw", projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego, realizowany w ramach Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki, okres realizacji projektu: 17.11.2013 r. – 17.06.2014 r.
Experimental stand used in realization of the following works:
- research projects:
1) Research Project of the Ministry and Higher Education, No. N N512 354037, project duration 2009-2013
2) Research Project of the National Scientific Center granted on the basis of decision No DEC-2013/09/B/ST8/02825, titled Effect of Enhanced Heating Surfaces on Flow Boiling Heat Transfer in Mini Spaces, project duration 2014-2017
- the internship projects:
1) the internship project "INVENTION: Potential of Young Researchers, Know-How and Innovation as Support for Key Areas in Economy in Świętokrzyskie Region" co-financed by EU under the European Social Fund, time frame 1 January 2011-31 March 2013
2) the internship project „INVENTION II", co-financed by EU under the European Social Fund, time frame: 17.11.2013 r. – 17.06.2014 r.
Słowa kluczoweDziedziny nauki
5.12 Technika cieplna
5.13 Energetyka cieplna