Name: Découplante Force de Coriolis et rotation effets de flottabilité sur plein champ thermique transfert des propriétés d’un canal rotatif (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-10-05T12:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 3 s
Description: Découvrez une méthode expérimentale pour découpler les effets de la force de Coriolis et de la flottabilité rotative sur le transfert thermique dans un canal rotatif. Cette technique révèle les contributions individuelles pour optimiser le refroidissement des aubes de turbine.

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Le présent travail de recherche a été financièrement parrainé par le ministère de la Science et la technologie de Taiwan au titre de la subvention NSC 94-2611-E-022-001, NSC 95-2221-E-022-018, NSC 96-2221-E-022-015MY3 et NSC 97-2221-E-022-013-MY3.

Remarque : Les détails des installations d’essai, d’acquisition de données, traitement des données et le module de test de transfert de chaleur émulant un canal de refroidissement interne d’une pale de rotor de turbine à gaz en rotation sont dans nos précédents travaux29,30,31 ,,32.
1. préparation des Tests de transfert de chaleur
<ol><li>Formuler les conditions expérimentales en termes Re, Ro et Bu aux conditions d’opération ciblée d’une pale de rotor de turbine à gaz.</li>
	<li>Déterminer les N, P, d, Ret Tw - Tb nécessaire pour acquérir les testé Re, Ro et Bu à l’aide des équations (14) et (15).</li>
	<li>Redéfinir le ciblage Re, Ro et Bu si N, P, d, Ret Tw - Tb dépasse la limite des installations expérimentales.</li>
	<li>Concevoir et construire le module de test de transfert de chaleur à l’échelle émulant un canal de liquide de refroidissement interne pratique dans une turbine à gaz rotor blade2.</li>
</ol>2. détermination du Coefficient d’émissivité thermique pour système de thermographie infrarouge
<ol><li>Installer le thermocouple étalonné sur la face arrière de la feuille scannée de chauffage en acier inoxydable.</li>
	<li>Vaporiser une fine couche de peinture noire sur la feuille d’acier inoxydable chauffage scannée par la caméra infrarouge.</li>
	<li>Créer des champs de débit symétrique sur les deux côtés de la feuille de chauffage en acier inoxydable en plaçant une feuille d’acier inoxydable mince verticale dans un espace avec la libre circulation convective au-dessus des deux côtés de la feuille de chauffage vertical.</li>
	<li>Alimentez le chauffage électrique par le biais de la grille de chauffage et de mesurer simultanément les températures par thermocouple et infrarouge système de thermographie de l’écran de l’ordinateur à l’état stable.</li>
	<li>Répétez l’étape 2.4 en utilisant au moins quatre fois élevée des puissances de chauffage. S’assurer que les températures de mur correspondant aux puissances chauffage utilisés par étapes 2.3 et 2.4 couvrent la gamme Tw déterminée par étape 1.2.</li>
	<li>Calculer les valeurs de Twanalysés par le système de thermographie infrarouge à l’aide d’un certain nombre de coefficients d’émissivité thermique sélectif pour le programme qui convertit les signaux infrarouges en données sur la température.</li>
	<li>Comparer les données de Tw mesurées par le thermocouple étalonné et le système de thermographie infrarouge à l’emplacement correspondant à la tache de thermocouple avec les écarts évalués.</li>
	<li>Sélectionnez le coefficient d’émissivité thermique avec l’écart minimal déterminé par étape 2.7.</li>
	<li>Déterminer l’erreur de précision maximale pour le système de thermographie infrarouge à l’aide du coefficient d’émissivité thermique déterminé par étape 2.8.</li>
</ol>3. dynamic Balance des Rig en rotation
<ol><li>Installez le module de test de transfert de chaleur, la caméra infrarouge, l’armature enveloppante et tous les accessoires sur la plate-forme tournante.</li>
	<li>Ajuster le poids équilibrage progressivement jusqu'à ce que l’état de fonctionnement de la plate-forme rotative respecte la limite de vibration pour les mesures thermographiques infrarouges exposer l’image thermique stable sur l’écran de l’ordinateur.</li>
</ol>4. évaluation des Coefficients de perte de chaleur
<ol><li>Remplir le canal de liquide de refroidissement de la module de test de transfert de chaleur avec le matériau d’isolation thermique.</li>
	<li>Installer le module de test rempli sur le banc d’essai de rotation mise en place le module de test sur la plate-forme tournante et branchez l’alimentation du chauffe-eau et tous les câbles instrumentales.</li>
	<li>Activer le système d’acquisition de données pour analyser le temporal variation Tw à une puissance de chauffage jusqu'à ce que la condition de l’état d’équilibre est respectée. Veiller à ce que le temporel Tw variations au cours de plusieurs balayages successifs sont moins +0,3 K à chaque État de l’état stationnaire.</li>
	<li>Consigner la puissance de chauffe, équilibre Tw données et la température ambiante correspondante, T∞.</li>
	<li>Répétez les puissances de chauffage différentes étapes 4.3 et 4.4 en utilisant au moins cinq fois à une vitesse de rotation fixe.</li>
	<li>Répétez les étapes 4.2-4.4 au moins cinq vitesses de rotation. Veiller à ce que la gamme de contrôle de la vitesse de rotation couvre toutes les valeurs de N , déterminées par l’étape 1.2.</li>
	<li>Répétez les étapes 4.3 à 4.6 avec un sens de rotation inversé.</li>
	<li>Construire les parcelles des flux de perte de chaleur contre la différence de mur-à température ambiante à chaque vitesse de rotation.</li>
	<li>Corrélation entre les coefficients de perte de chaleur comme les fonctions de différence de température mur-à-ambient, tournant à vitesse et sens de rotation.</li>
	<li>Incorporer la corrélation de perte de chaleur dans le programme de processus de données post pour la comptabilité des Nu .</li>
</ol>5. Tests de transfert de chaleur base
<ol><li>Effectuer des tests de transfert de chaleur dans le ciblage des nombres de Reynolds à zéro vitesse de rotation (Ro = N = 0) en se nourrissant des flux de liquide de refroidissement et de puissances de chauffage pour le module de test. S’assurer que le débit massique du liquide de refroidissement fourni est constamment ajusté afin de contrôler le nombre de Reynolds à l’avion d’entrée de flux à la valeur de ciblage.</li>
	<li>Enregistrer toutes les données brutes pertinentes, dont les températures de paroi de l’état stationnaire, températures du fluide, puissances de chauffage, pressions de flux et ambiantes pressions et des températures, pour traitement ultérieur de données.</li>
	<li>Évaluer le nombre de Nusselt local et zone moyenne (Nu0) sur les parois du canal statique numérisée.</li>
</ol>6. rotation des Tests de transfert de chaleur
<ol><li>Installez le programme en ligne de surveillance pour surveiller les conditions d’essai au ciblage Re et Ro.</li>
	<li>Nourrir le débit massique du liquide de refroidissement mesurée, débit pression, rotation de vitesse et température du fluide à l’entrée du chenal dans le programme de surveillance pour calculer l’instant Re et Ro.</li>
	<li>Enregistrer toutes les données brutes nécessaires, comme la rotation vitesse, puissance de chauffage, d’air et pressions ambiantes, ainsi que les températures de paroi et fluide pour traitement ultérieur de données après que la condition d’équilibre prédéfinie est satisfaite.</li>
	<li>Répétez les étapes 6.2 et 6.3 au moins quatre croissant ou décroissant des puissances de chauffage à un ensemble fixe de Re et de Ro. S’assurer que le test Re et Ro relèvent de ±1 % différences avec les valeurs de ciblage en ajustant la vitesse de rotation, le débit massique du liquide de refroidissement ou les deux.</li>
	<li>Veiller à ce que les tests de transfert de chaleur à chaque ensemble de fixe Re et Ro avec des puissances de chauffage différentes sont effectuées en continu comme le développement des flux de flottabilité induite est associé à le « histoire » de l’évolution des flux.</li>
	<li>Répétez les étapes 6.4 et 6.5 avec quatre ou cinq ciblage nombres de Reynolds (Re) à un nombre fixe de rotation (Ro). S’assurer que la vitesse de rotation est correctement ajustée à chaque essai Re pour contrôler les valeurs de ciblage dans les différences de ±1 % Re et Ro .</li>
	<li>Répétez l’étape 6,6 à l’aide de quatre ou cinq ciblant les numéros de rotation (Ro).</li>
	<li>Répétez les étapes 6.2 à 6.7 avec sens de rotation inversé.</li>
	<li>Évaluer le nombre de Nusselt local et zone moyenne (Nu) sur les parois du canal tournante numérisée à l’aide d’un programme de traitement de données post.</li>
</ol>7. contrôle parametric Analysis
<ol><li>Corrélation entre les numéros de Nusselt zone moyenne (Nu0) provenant de la chaîne statique dans les fonctions du nombre de Reynolds.</li>
	<li>Évaluer le plein champ local Nu/Nu0 rapports à chaque fixe Re et Ro testé avec la zone moyenne Nu/Nu0 ratios calculés.</li>
	<li>Vérifier l’applicabilité de l’isolement Re effet en traçant le local et zone moyenne Nu/Nu0 rapports obtenus avec différentes Re mais à identiques Ro.</li>
	<li>Divulguer les impacts isolés des tournantes flottabilité sur des propriétés de transfert thermique de la chaîne de test tournante en traçant la zone moyenne Nu/Nu0 rapports recueillis à la même Ro avec différentes Re contre Bu ou densité ratio (Δρ/ρ). Assurer la sélection préférable de Bu ou Δρ/ρ pour construire ce type de terrain pour l’obtention de la tendance des données cohérentes avec une structure simple et fonctionnelle pour la chaleur de transfert corrélation.</li>
	<li>Extrapoler chaque Nu/Nu0 tendance de données recueillies à un fixe Ro mais différentes Re dans la condition restrictive de Bu→0 ou Δρ/ρ→0.</li>
	<li>Recueillir tous les extrapolée Nu/Nu0 résultats ayant Bu→0 ou Δρ/ρ→0 à toutes les testés Ro.</li>
	<li>Tracer le extrapolée Nu/Nu0 résultats avec interaction flottabilité disparu contre Ro de divulguer la déboîter Coriolis force effets sur les propriétés de transfert de chaleur.</li>
	<li>Corréler les résultats recueillis par étapes 7.4 et 7.7 dans les fonctions de Ro et Bu.</li>
</ol>

<ol><li>Morris, W. D. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMorris%2C+WD+%22Heat+transfer+and+fluid+flow+in+rotating+coolant+channels%22">Heat transfer and fluid flow in rotating coolant channels</a>. , John Wiley and Sons. ISBN 0471101214(1981).</li>
<li>Morris, W. D. <a target="_blank" href="http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1243/PIME_PROC_1996_210_008_02">A rotating facility to study heat transfer in the cooling passage of turbine rotor blades.</a> Journal of Power and Energy. 210 (1), 55-63 (1996).</li>
<li>Wagner, J. H., Johnson, B. V., Graziani, R. A., Yeh, F. C. <a target="_blank" href="http://turbomachinery.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleid=1463664">Heat transfer in rotating passages with smooth walls and radially outward flow.</a> ASME Journal of Turbomachinery. 113 (1), 42-51 (1991).</li>
<li>Wagner, J. H., Johnson, B. V., Kopper, F. C. <a target="_blank" href="http://turbomachinery.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleid=1463797">Heat transfer in rotating serpentine passages with smooth walls.</a> ASME Journal of Turbomachinery. 113 (3), 321-330 (1991).</li>
<li>Wagner, J. H., Johnson, B. V., Steuber, G. D., Yeh, F. C. <a target="_blank" href="http://turbomachinery.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleid=1464168">Heat transfer in rotating serpentine passages with trips normal to the flow.</a> ASME Journal of Turbomachinery. 114 (4), 847-857 (1992).</li>
<li>Johnson, B. V., Wagner, J. H., Steuber, G. D., Yeh, F. C. <a target="_blank" href="http://proceedings.asmedigitalcollection.asme.org/proceeding.aspx?articleid=2174407">Heat transfer in rotating serpentine passages with selected model orientations for smooth or skewed trip walls.</a> ASME Journal of Turbomachinery. 116 (4), 738-744 (1992).</li>
<li>Hwang, G. J., Tzeng, S. C., Mao, C. P., Soong, C. Y. <a target="_blank" href="http://heattransfer.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleid=1444620">Heat transfer in a radially rotating four-pass serpentine channel with staggered half-v rib turbulators.</a> ASME Journal of Heat Transfer. 123 (1), 39-50 (2001).</li>
<li>Azad, G. S., Uddin, M. J., Han, J. C., Moon, H. K., Glezer, B. <a target="_blank" href="http://turbomachinery.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleid=1466391">Heat transfer in a two-pass rectangular rotating channel with 45-deg angled rib turbulators.</a> ASME Journal of Turbomachinery. 124 (2), 251-259 (2002).</li>
<li>Griffith, T. S., Al-Hadhrami, L., Han, J. C. <a target="_blank" href="http://heattransfer.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleid=1445838">Heat transfer in rotating rectangular cooling channels (AR=4) with angled ribs.</a> ASME Journal of Heat Transfer. 124 (4), 617-625 (2002).</li>
<li>Al-Hadhrami, L., Griffith, T. S., Han, J. C. <a target="_blank" href="http://heattransfer.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleid=1446334">Heat transfer in two-pass rotating rectangular channels (AR=2) with five different orientations of 45 deg V-shaped rib turbulators.</a> ASME Journal of Heat Transfer. 125 (2), 232-242 (2003).</li>
<li>Chang, S. W., Liou, T. M., Hung, J. H., Yeh, W. H. <a target="_blank" href="http://heattransfer.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleid=1448617">Heat transfer in a radially rotating square-sectioned duct with two opposite walls roughened by 45 deg staggered ribs at high rotation numbers.</a> ASME Journal of Heat Transfer. 129 (2), 188-199 (2007).</li>
<li>Zhou, F., Lagrone, J., Acharya, S. <a target="_blank" href="http://heattransfer.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleid=1448975">Internal cooling in 4:1 AR passages at high rotation numbers.</a> ASME Journal of Heat Transfer. 129 (12), 1666-1675 (2007).</li>
<li>Liu, Y. H., Huh, M., Han, J. C., Chopra, S. <a target="_blank" href="http://heattransfer.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleid=1474783">Heat transfer in a two-pass rectangular channel (AR=1:4) under high rotation numbers.</a> ASME Journal of Heat Transfer. 130 (8), (2008).</li>
<li>Chang, S. W., Liou, T. M., Chiou, S. F., Chang, S. F. <a target="_blank" href="http://heattransfer.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleid=1474665">Heat transfer in high-speed rotating trapezoidal duct with rib-roughened surfaces and air bleeds from the wall on the apical side.</a> ASME Journal of Heat Transfer. 130 (6), (2008).</li>
<li>Wright, L. M., Liu, Y. H., Han, J. C., Chopra, S. <a target="_blank" href="http://heattransfer.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleid=1474696">Heat transfer in trailing edge, wedge-shaped cooling channels under high rotation numbers.</a> ASME Journal of Heat Transfer. 130 (7), 1-11 (2008).</li>
<li>Liou, T. M., Chen, M. Y., Tsai, M. H. <a target="_blank" href="http://turbomachinery.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleid=1466393">Fluid flow and heat transfer in a rotating two-pass square duct with in-line 90-deg ribs.</a> ASME Journal of Turbomachinery. 124 (2), 260-268 (2002).</li>
<li>Chang, S. W., Liou, T. M., Yang, T. L., Hong, G. F. <a target="_blank" href="http://turbomachinery.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleid=1468154">Heat transfer in radially rotating pin-fin channel at high rotation numbers.</a> ASME Journal of Turbomachinery. 132 (2), (2010).</li>
<li>Rallabandi, A., Lei, J., Han, J. C., Azad, S., Lee, C. P. <a target="_blank" href="http://turbomachinery.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleid=1838162">Heat transfer measurements in rotating blade-shape serpentine coolant passage with ribbed walls at high Reynolds numbers.</a> ASME Journal of Turbomachinery. 136 (9), (2014).</li>
<li>Mayo, I., Arts, T., Ahmed, E. H., Parres, B. <a target="_blank" href="http://turbomachinery.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleid=1901686">Two-dimensional heat transfer distribution of a rotating ribbed channel at different Reynolds numbers.</a> ASME Journal of Turbomachinery. 137 (3), (2015).</li>
<li>Chang, S. W., Yang, T. L., Liou, T. M., Fang, H. G. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359431108003232">Heat transfer in rotating scale-roughened trapezoidal duct at high rotation numbers.</a> Applied Thermal Engineering. 29 (8), 1682-1693 (2009).</li>
<li>Liou, T. M., Chang, S. W., Chen, J. S., Yang, T. L., Lan, Y. A. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0017931009004190">Influence of channel aspect ratio on heat transfer in rotating rectangular ducts with skewed ribs at high rotation numbers.</a> International Journal of Heat Mass Transfer. 52 (23), 5309-5322 (2009).</li>
<li>Huh, M., Liu, Y. H., Han, J. C. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001793100900194X">Effect of rib height on heat transfer in a two pass rectangular channel (AR = 1:4) with a sharp entrance at high rotation numbers.</a> International Journal of Heat Mass Transfer. 52 (19), 4635-4649 (2009).</li>
<li>Xu, G., Li, Y., Deng, H. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359431115001192">Effect of rib spacing on heat transfer and friction in a rotating two-pass square channel with asymmetrical 90-deg rib turbulators.</a> Applied Thermal Engineering. 80 (5), 386-395 (2015).</li>
<li>Tao, Z., Yang, M., Deng, H., Li, H., Tian, S. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359431116309644">Heat transfer study in a rotating ribbed two-pass channel with engine-similar cross section at high rotation number.</a> Applied Thermal Engineering. 106 (5), 681-696 (2016).</li>
<li>Li, Y., Deng, H., Tao, Z., Xu, G., Chen, Y. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0017931016309632">Heat transfer characteristics in a rotating trailing edge internal cooling channel with two coolant inlets.</a> International Journal of Heat Mass Transfer. 105 (2), 220-229 (2017).</li>
<li>Deng, H., Chen, Y., Tao, Z., Li, Y., Qiu, L. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0017931016313813">Heat transfer in a two-inlet rotating rectangular channel with side-wall fluid extraction.</a> International Journal of Heat and Mass Transfer. 105 (2), 525-534 (2017).</li>
<li>You, R., Li, H., Tao, Z., Wei, K. <a target="_blank" href="http://proceedings.asmedigitalcollection.asme.org/proceeding.aspx?articleid=2555232">Heat transfer investigation in a smooth rotating channel with thermography liquid crystal.</a> ASME Turbo Expo. GT2016-56413, Turbomachinery Technical Conference and Exposition: Heat Transfer. 5 (B), V05BT16A006 1~10(2016).</li>
<li>Morris, W. D., Chang, S. W. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0017931096003110">An experimental study of heat transfer in a simulated turbine blade cooling passage.</a> International Journal of Heat Mass Transfer. 40 (15), 3703-3716 (1997).</li>
<li>Chang, S. W., Liou, T. -M., Po, Y. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001793100900684X">Coriolis and rotating buoyancy effect on detailed heat transfer distributions in a two-pass square channel roughened by 45° ribs at high rotation numbers.</a> International Journal of Heat Mass Transfer. 53 (7), 1349-1363 (2010).</li>
<li>Wang, W. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Heat+transfer+in+rotating+twin-pass+trapezoidal-sectioned+passage+with+two+opposite+walls+roughened+by+45+degree+ribs%22">Heat transfer in rotating twin-pass trapezoidal-sectioned passage with two opposite walls roughened by 45 degree ribs</a>. , Department of Marine Engineering, National Kaohsiung Marine University. Msc thesis (2006).</li>
<li>Chang, S. W., Wu, P. -S., Chen, C. -S., Weng, C. -C., Jiang, Y. -R., Shih, S. -H. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0017931017316459">Thermal performance of radially rotating two-pass S-shaped zig-zag channel.</a> International Journal of Heat and Mass Transfer. 115 (B), 1011-1031 (2017).</li>
<li>Chang, S. W., Lees, A. W., Liou, T. -M., Hong, G. F. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1290072909002580">Heat transfer of a radially rotating furrowed channel with two opposite skewed sinusoidal wavy walls.</a> International Journal of Thermal Sciences. 49 (5), 769-785 (2010).</li>
<li>Chang, S. W., Liou, T. -M., Lee, T. -H. <a target="_blank" href="http://turbomachinery.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleid=1694173">Heat transfer of a rotating rectangular channel with a diamond-shaped pin-fin array at high rotation numbers.</a> Journal of Turbomachinery Transactions of the ASME. 135 (4), 041007 1~10 (2013).</li>
<li>Morris, W. D., Chang, S. W. <a target="_blank" href="https://www.cambridge.org/core/journals/aeronautical-journal/article/heat-transfer-in-a-radially-rotating-smooth-walled-tube/2D6E3573B9F82039287464E247BB8C37">Heat transfer in a radially rotating smooth-walled tube.</a> The Aeronautical Journal. 102 (1015), 277-285 (1998).</li>
</ol>

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Alors que la température de la paroi d’un canal de rotation est détectée par un système de thermographie infrarouge, les températures du fluide sont mesurés par thermocouples. Comme le champ magnétique alternatif d’un moteur à courant alternatif qui alimente une plate-forme tournante induit électriques susceptibles de perturber les mesures de thermocouple, le moteur à courant continu doit être adapté pour conduire un banc d’essai de rotation.
La distribution de la température du fluide au-dess...

<table><tbody><tr><td>Banc d’essai rotatif</td><td>Conçu</td><td></td><td>en interne par ce groupe de recherche</td></tr><tr><td>Module d’essai de transfert de chaleur</td><td>Conçu en interne</td><td></td><td>par ce groupe de recherche</td></tr><tr><td>Débitmètre massique</td><td>Eldride Product, Inc.</td><td>3100301-01-01 359-1007</td><td></td></tr><tr><td>Système de thermographie infrarouge</td><td>NEC P384A-8</td><td>3100401-04 3127A-4</td><td></td></tr><tr><td>Bague collectrice d’instrumentation</td><td>Michigan Scientific SR36M</td><td>3100506-62 3553-372</td><td></td></tr></tbody></table>

découplante force de coriolis et rotation effets de flottabilité sur plein champ thermique transfert des propriétés d’un canal rotatif

Uncoupling Coriolis Force and Rotating Buoyancy Effects on Full-Field Heat Transfer Properties of a Rotating Channel

Une méthode expérimentale pour découvrir les caractéristiques de transfert de chaleur d’un canal selon l’axe de rotation est proposée. Les paramètres de flux directeurs qui caractérisent les phénomènes de transport dans une chaîne de rotation sont identifiés par l’analyse paramétrique des équations de quantité de mouvement et d’énergie se référant à un référentiel tournant. Basé sur ces équations d’écoulement sans dimension, une stratégie expérimentale qui relie la conception du module de test, le programme expérimental et l’analyse des données est formulé avec la tentative de révéler la force de Coriolis isolée et effets de flottabilité sur chaleur performances de transfert. Les effets de la force de Coriolis et rotation de flottabilité sont illustrées à partir des résultats sélectives mesurées de tourner des canaux avec des géométries différentes. Alors que les-la force de Coriolis et les impacts de la rotation-flottabilité partagent plusieurs traits communs entre les différents canaux de rotation, les signatures de transfert de chaleur unique sont trouvent en liaison avec la direction de l’écoulement, la forme de canal et la disposition de la chaleur transfert des dispositifs de mise en valeur. Quelles que soient les configurations du flux des canaux de rotation, la méthode expérimentale présentée permet de développer des corrélations de transfert de chaleur physiquement cohérentes qui permettent l’évaluation de la force de Coriolis isolée et interdépendante et effets de rotation-flottabilité sur la chaleur transférer les biens des canaux en rotation.

Les conditions d’exploitation réalistes pour le flux de liquide de refroidissement interne à l’intérieur d’une lame rotative de turbine à gaz en termes de Re, Ro et Bu sont comparées avec les conditions de laboratoire émulé dans la Figure 1. Les points de données tombent dans des conditions réalistes de moteur en utilisant la méthode expérimentale actuelle résumée dans les protocoles11,14,<sup cl...

Nous présentons ici une méthode expérimentale pour découpler les interdépendante-la force de Coriolis et les effets de la rotation-flottabilité sur les distributions de transfert de chaleur de plein champ d’un canal rotatif.

Découplante Force de Coriolis et rotation effets de flottabilité sur plein champ thermique transfert des propriétés d’un canal rotatif

An experimental method for exploring the heat transfer characteristics of an axially rotating channel is proposed. The governing flow parameters that ...

Cette méthode peut aider à répondre aux questions clés dans le domaine du transfert de chaleur, y compris beaucoup évalués au refroidissement interne des pales de rotor de turbine coulée. Le principal avantage de cette technique est la collecte complète des données sur le transfert de chaleur sur le terrain et la méthode de réduction des données proposée. Ceux-ci sont capables de révéler les effets individuels et interdépendants des plis Coriolis et la flottabilité rotative sur les propriétés locales de transfert de chaleur.Kuo-Ching Yu, Wei-Ling Cai et Hong-Da Shen feront la démonstration de la procédure. Trois étudiants diplômés de mon laboratoire. Le protocole exige l’utilisation d’une plate-forme rotative qui se compose d’un arbre entraîné par un moteur.L’arbre conduit une plate-forme rotative qui prend en charge un module de test. Il a également un contrepoids pour l’équilibrage rotationnel. Une caméra infrarouge est en position de scanner le module de test.Les caractéristiques du module de test utilisé pour la collecte de données sont représentées dans ce schéma de vue explosé. Une fois construit, le cadre en téflon, les parois latérales, les séparateurs et les plaques supéri

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Nous présentons un protocole pour la préparation d’un liquide stratifié en densité à deux couches qui peut être filé en rotation de corps solide et ensuite induit en instabilité de Rayleigh-Taylor en appliquant un champ magnétique à gradient.

Magnétiquement Induced Rotating Rayleigh-Taylor Instabilité

Des expériences de transfert de chaleur-piscine à point d'ébullition ont été pour observer les effets des modèles hybrides mouillable sur le coefficient de transfert de chaleur (HTC). Les paramètres de recherche sont le nombre d'interlignes et l'orientation du motif de la surface mouillable modifiée.

Piscine d&#39;ébullition Amélioration de transfert de chaleur sur des surfaces cylindriques avec des modèles hybrides mouillables

Les étapes clés de la fonction des protéines, en particulier les changements de conformation du squelette et les réactions de transfert de protons, se déroulent souvent à l’échelle de la microseconde à la milliseconde. Ces processus dynamiques peuvent être étudiés par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier à balayage pas à pas résolue en temps, en particulier pour les protéines dont la fonction est déclenchée par la lumière.

Proton transfert et la conformation des protéines photosensibles dans la dynamique des protéines par résolution temporelle étape-scan à transformée de Fourier spectroscopie infrarouge

Une méthode d’étude de la structure d’un photorécepteur protéique à l’aide de la microscopie à force atomique (AFM) est décrite dans cet article. La cartographie quantitative des propriétés nanomécaniques PeakForce (PF-QNM) révèle des dimères de protéines intacts à la surface d’un mica.

Microscopie à force atomique de Red-Light photorécepteurs Utilisation de l&#39;association PeakForce quantitative nanomécanique propriété

Un protocole est présenté pour la synthèse et la préparation de nanoparticules constituées de polymères électroactifs.

Propriétés électro-Polymer nanoparticules Exposer photothermiques

Ici, nous présentons un protocole pour démontrer la génération de glace lorsque l'eau est introduite dans un bain froid de la saumure, comme réfrigérant secondaire, à une plage de températures bien au-dessous du point de congélation de l'eau. Elle peut être utilisée comme un autre moyen de produire de la glace pour l'industrie.

Génération de glace et de la chaleur et de masse Transfert Phénomènes d&#39;eau Présentation à un bain froid de la saumure

Silicon puces photoniques ont le potentiel de réaliser des systèmes quantiques complexes intégrés. Présenté ici est un procédé pour préparer et tester une puce photonique de silicium pour la mesure quantique.

Mesure de l&#39;interférence quantique dans un anneau de silicium Résonateur Photon Source

Nous fabriquons métal/LaAlO3/SrTiO3 hétérostructures en utilisant une combinaison de laser pulsé dépôts et in situ pulvérisation magnétron. Par l’intermédiaire de magnétotransport et in situ expériences de spectroscopie photoélectronique des rayons x, nous étudions l’interaction entre des phénomènes électrostatiques et chimiques du gaz bidimensionnels d’électrons quasi formée dans ce système.

Croissance et propriétés électrostatiques et chimiques du métal/LaAlO3/SrTiO3 hétérostructures

Ce manuscrit décrit des méthodes visant à mesurer les coefficients de transfert de chaleur par convection instantanée local dans un flux de tuyau unique ou en deux phases. Une méthode optique simple pour déterminer la longueur et la vitesse de propagation d’une bulle d’air allongée (Taylor) se déplaçant à une vitesse constante est également présentée.

Mesures de transfert de chaleur par convection instantanée Local dans un tuyau - débit unique et en deux phases

Le protocole ici vise à enquêter sur la liberté et de manœuvre rapide de patineurs sur la surface de l’eau. Le protocole inclut observant la microstructure des jambes et mesure de la force d’adhérence lors de leur départ de la surface de l’eau à des vitesses différentes.

Mesure de la Force dynamique a agi sur la jambe de Gerris sauter vers le haut par le capteur de Film PVDF

Découvrez une méthode expérimentale pour découpler les effets de la force de Coriolis et de la flottabilité rotative sur le transfert thermique dans un canal rotatif. Cette technique révèle les contributions individuelles pour optimiser le refroidissement des aubes de turbine.

Découplante Force de Coriolis et rotation effets de flottabilité sur plein champ thermique transfert des propriétés d’un canal rotatif (Vidéo) | JoVE Journal

Découplante Force de Coriolis et rotation effets de flottabilité sur plein champ thermique transfert des propriétés d’un canal rotatif

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