Krzywe wrzenia

Celem pracy było wykonanie badań dla wrzenia pęcherzykowego na miedzianych powierzchniach rozwiniętych. W szczególności rozpoznanie różnic w mechanizmie wrzenia w odniesieniu do mikrokanałów prostych. Powierzchnie rozwinięte miały następujące parametry: nachylenie mikrokanałów b od 30° , 60°, wysokości minikanału h 0,3 mm i odległości między kanałami w od 0,2 mm do 0,5 mm. Eksperymenty pozwoliły na określenie optymalnych parametrów geometryczno-strukturalnych powierzchni przy wrzeniu wody, etanolu FC-72 i Novec-649, wyznaczenie współczynników przejmowania ciepła w szerokim zakresie gęstości strumienia ciepła, a także krytycznych gęstości strumienia ciepła.Stanowisko badawcze pozwalało na wyznaczenie krzywych wrzenia alfa (q) przy wzrastającym strumieniu ciepła q. Badania eksperymentalne wymiany ciepła na mikrokanałach pochylonych wykonane zostały w zakresie wrzenia pęcherzykowego od inicjacji wrzenia do I kryzysu wrzenia. Badania prowadzono przy ciśnieniu atmosferycznym.Procedura pomiarowa uwzględniała wykorzystanie chłodnicy wodnej w celu odzysku kondensatu z pary wrzącej wody. Układ grzewczy umożliwiał podgrzewanie cieczy do osiągnięcia stanu nasycenia. Przez kolejne 10 minut utrzymywano ten stan w celu odgazowania wody znajdującej się w zbiorniku. Kolejno nastawiano odpowiednie napięcia elektryczne na autotransformatorze (symulacja zadanej wartości strumienia ciepła) i czekano około 15 minut, aż system osiągnie równowagę termiczną (wskazania temperatury nie ulegną zmianie przez kolejne 5 minut). Rejestracja danych pomiarowych odbywała się z wykorzystaniem stacji akwizycji danych pomiarowych FLUKE Hydra Series II 2635A (temperatury na miedzianym pręcie grzewczym T3 do T8, temperatury nasycenia cieczy T1 i T2. Do pomiaru temperatury użyto płaszczowych termopar typu K o średnicy 0.5 mm. Przed pomiarami termopary zostały skalibrowane za pomocą kalibratora Altek 422. Czujniki sprawdzono w zakresie od 90°C do 300°C co 5°C. Błąd bezwzględny termoelementu nie przekraczał 0.1 K. Aby zapewnić powtarzalność badań eksperymentalnych i zniwelować błąd powstały przy określaniu strumienia ciepła oraz współczynnika przejmowania ciepła posłużono się zależnością na jednowymiarowe przewodzenie ciepła. Cylinder grzewczy otoczono grubą warstwą izolacyjną, blokując poprzeczne przepływy ciepła, stąd zależność na gęstości strumienia ciepła przyjmuje postać zgodną z prawem Fouriera.