Name: כוח קוריוליס uncoupling ואפקטים ציפה מסתובב על שדה מלא חום להעביר את המאפיינים של ערוץ מסתובב (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-10-05T12:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 3 s
Description: חקור שיטה ניסיונית להפרדת אפקטי כוח קוריוליס וציפה מסתובבת על העברת חום בערוץ מסתובב. השיטה מספקת תובנות לקירור פנימי של להבי טורבינה מיוצרים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודות המחקר הנוכחי היה מבחינה כלכלית בחסות משרד המדע, הטכנולוגיה של טייוואן תחת המענק לבטחון לאומי 94-2611-E-022-001, לבטחון לאומי 95-2221-E-022-018, לבטחון לאומי 96-2221-E-022-015MY3 ו- 97-2221-E-022-013-MY3 לבטחון לאומי.

הערה: הפרטים של סיבוב מתקני בדיקה, חדרי קירור והקפאה, עיבוד נתונים, המודול מבחן העברת חום חיקוי של ערוץ קירור פנימיים להב הרוטור טורבינת גז נמצא שלנו הקודם עבודות29,30,31 ,32.
1. הכנת מבחנים העברת חום
<ol><li>לנסח את התנאים ניסיוני Re, רו , Bu מן התנאים מבצע ממוקד של להב הרוטור טורבינת גז.</li>
	<li>לקבוע את N, P, d, Rו- Tw - Tb לצורך רכישת Reשנבדקו, רו , Bu באמצעות משוואות (14) ו- (15).</li>
	<li>מחדש מגדירים את מיקוד Re, Ro בועה , אם N, P, d, Rו- Tw - Tb חורג מהמגבלה של מתקנים ניסיוניים.</li>
	<li>לעצב ולבנות את המודול מבחן העברת חום שקנה המידה שלה השתנה הדמיית ערוץ מעשי קירור פנימיים להב הרוטור טורבינת גז2.</li>
</ol>2. קביעת מקדם תרמי אמיסיביות עבור מערכת הדמאה תרמית אינפרא-אדום
<ol><li>התקן את צמד תרמי מכוילת על הצד האחורי של מסכל חימום מפלדת שנסרקו.</li>
	<li>לרסס שכבה דקה של צבע שחור על מסכל חימום מפלדת סרק על ידי מצלמה אינפרא-אדום.</li>
	<li>ליצור שדות זרימה סימטרית על שני צידי מסכל חימום מפלדת על-ידי הצבת תשובה מכשילה מפלדת אנכי דק בחלל עם תזרימי הולכת חום חינם על שני הצדדים של מסכל חימום אנכי.</li>
	<li>להאכיל חימום חשמלי כוח באמצעות חימום מסכל ומדידת טמפרטורות בו-זמנית על-ידי מערכת הדמאה תרמית צמד תרמי ואינפרא מהתצוגה המחשב במצב יציב.</li>
	<li>חזור על שלב 2.4 לפחות ארבע פעמים באמצעות גבוהות כוחות דוד שמש. ודא הטמפרטורות קיר המתאימים המעצמות חימום בשימוש על ידי שלבים 2.3 ו- 2.4 מכסים את הטווח Tw נקבע על ידי השלב 1.2.</li>
	<li>לחשב את ערכי Twשנסרקו על ידי מערכת הדמאה תרמית אינפרא אדום באמצעות מספר מקדמי אמיסיביות תרמית סלקטיבית עבור התוכנית ממירה את אותות אינפרא-אדום נתוני טמפרטורה.</li>
	<li>להשוות את הנתונים Tw נמדדת את צמד תרמי מכוילת ועל מערכת הדמאה תרמית אינפרא אדום במיקום התואם צמד תרמי ספוט עם סטיות תקן הערכה.</li>
	<li>בחר את המקדם התרמי אמיסיביות עם סטיית תקן מינימום נקבע על ידי השלב 2.7.</li>
	<li>לקבוע את השגיאה דיוק מרבי עבור מערכת הדמאה תרמית אינפרא אדום באמצעות המקדם התרמי אמיסיביות נקבע על ידי השלב 2.8.</li>
</ol>3. דינמי האיזון של סיבוב האסדה
<ol><li>להתקין את המודול מבחן של העברת חום, את מצלמת אינפרא-אדום, המסגרת עוטף ואביזרים כל המתקן מסתובב.</li>
	<li>התאם את המשקל מקזז בהדרגה עד התנאי המצטבר של המתקן מסתובב מספק המגבלה הרטט למדידות תרמוגרפיים אינפרא-אדום להפגין את התמונה תרמי יציב על צג המחשב.</li>
</ol>4. הערכה של מקדמים אובדן חום
<ol><li>למלא בערוץ מערכת קירור של המודול מבחן העברת חום עם חומר בידוד תרמי.</li>
	<li>להתקין את המודול מבחן מלא על המתקן מסתובב הבדיקה על-ידי התאמת המודול מבחן על פלטפורמה מסתובבת וחיבור את אספקת החשמל המחמם, כל הכבלים פלייבק.</li>
	<li>להפעיל את מערכת רכישת נתונים לסריקה הזמני Tw וריאציה על כוח חימום עד התנאי מצב יציב מתקיים. להבטיח כי הזמני Tw גרסאות במהלך סריקות רציפות מספר קיימים פחות מ +0.3 K בכל תנאי מצב יציב.</li>
	<li>שיא הכוח מחמם, מצב יציב נתונים Tw , את טמפרטורת המתאימים, T∞.</li>
	<li>חזור על שלבים 4.3 ו- 4.4 לפחות חמש פעמים באמצעות כוחות חימום שונים במהירות סיבוב קבוע.</li>
	<li>חזור על שלבים 4.2-4.4 לפחות חמש מהירויות סיבוב. ודא כי הטווח מבחן של מהירות סיבוב מכסה את כל ערכי N נקבע על ידי השלב 1.2.</li>
	<li>חזור על שלבים 4.3-4.6 בכיוון סיבוב הפוך.</li>
	<li>לבנות החלקות של חום שטף הפסד כנגד קיר-כדי-טמפרטורת הסביבה הבדל במהירות סיבוב בכל.</li>
	<li>לתאם את מקדמי אובדן חום כמו הפונקציות של קיר-כדי-טמפרטורת הסביבה ההבדל, סיבוב כיוון הסיבוב ומהירות.</li>
	<li>לשלב המתאם אובדן חום התוכנית תהליך פוסט נתונים עבור חשבונאות Nu .</li>
</ol>5. הבסיס חום העברת מבחנים
<ol><li>לבצע בדיקות העברת החום פילוח ריינולדס מספרים במהירות סיבוב אפס (Ro = N = 0) מאכילים זורם נוזל קירור וכוחות חימום במודול הבדיקה. ודא שקצב זרימת מסה של מערכת קירור שסופקו מכוונן באופן קבוע על מנת לשלוט מספר ריינולדס על המטוס ערך הזרימה עם ערך מיקוד.</li>
	<li>לתעד את כל raw הנתונים הרלוונטיים, כולל מצב יציב קיר טמפרטורות, טמפרטורת נוזל, חימום כוחות, זרימה לחצים ו אמביינט לחצים, טמפרטורות, לעיבוד הנתונים הבאים.</li>
	<li>להעריך את ותושבי האזור בממוצע Nusselt המספרים (Nu0) את החומות ערוץ סרוקים סטטי.</li>
</ol>6. סיבוב בדיקות העברת חום
<ol><li>להתקין את תוכנית הניטור מאפשר לעקוב אחר התנאים בדיקת מיקוד Re , רו.</li>
	<li>להאכיל את מערכת קירור נמדד קצב זרימת מסה, לחץ זרימת אוויר, סיבוב המהירות ואת טמפרטורת נוזל בכניסה ערוץ לתוכנית ניטור כדי לחשב את מיידית רי ו- Ro.</li>
	<li>לתעד את כל raw הנתונים הרלוונטיים, כגון סיבוב מהירות, דוד חשמל, זרימת אוויר, לחצים הסביבה, כמו גם הטמפרטורות קיר ונוזלים לעיבוד נתונים עוקבות אחרי התנאי מצב יציב מוגדר מראש מתקיים.</li>
	<li>חזור על שלבים 6.2, 6.3 לפחות ארבעה בסדר עולה או יורד כוחות דוד-סט קבוע Re ו- Ro. ודא מבחן רי ו- Ro הסתיו בתוך ±1 ההבדלים % מהערכים מיקוד על-ידי התאמת מהירות סיבוב או את קצב זרימת מסה של מערכת קירור או שניהם.</li>
	<li>ודא כי הבדיקות העברת חום-כל קבוצה של קבוע רי ו- Ro עם חימום שונים כוחות מבוצעות באופן רציף כמו פיתוח תזרימי ציפה המושרה משויך "ההיסטוריה" של התפתחות זרימת.</li>
	<li>חזור על שלבים 6.4 ו- 6.5 עם ארבעה או חמישה מיקוד מספרי ריינולדס (Re) במספר סיבוב קבוע (Ro). להבטיח שמהירות סיבוב מכוונן כראוי-כל בדיקה מחדש כדי לשלוט Re ו- Ro -ערכי מיקוד ±1% הבדלים.</li>
	<li>חזור על שלב 6.6 באמצעות ארבעה או חמישה מיקוד סיבוב מספרים (Ro).</li>
	<li>חזור על שלבים 6.2 ל 6.7 בכיוון סיבוב הפוך.</li>
	<li>להעריך את ותושבי האזור בממוצע Nusselt המספרים (נו) מעל קירות ערוץ סרוקים מסתובב באמצעות תוכנית עיבוד נתונים פוסט.</li>
</ol>7. ניתוח פרמטרית
<ol><li>לתאם בממוצע-אזור Nusselt המספרים (Nu0) שנאספו מן התעלה סטטיות לתוך הפונקציות של מספר ריינולדס.</li>
	<li>להעריך מלא-שדה מקומי נו/ יחסינו0 -כל קבוע רי ו- Ro נבדק עם בממוצע באזור נו/נו0 יחס מחושב.</li>
	<li>לאמת את הישימות של בידוד Re השפעה על-ידי התוויית ותושבי האזור בממוצע נו/נו0 יחסי שהושג עם שונה Re אך זהים Ro.</li>
	<li>לחשוף את ההשפעות מבודד של סיבוב ציפה על מאפייני העברת החום של הערוץ מבחן מסתובב ידי בממוצע באזור נו/נו0 יחסי שייאסף אותו רו עם שונה Re נגד יחס Bu או צפיפות (Δρ/ρ). להבטיח את הבחירה עדיפה של מסכה או Δρ/ρ לבנות סוג זה של העלילה להשגת המגמה נתונים עקבי עם מבנה פונקציונאלי פשוט חום העברה המתאם.</li>
	<li>בצע אקסטרפולציה כל Nu/נו0 נתוני המגמה שייאסף קבוע Ro אבל שונים מחדש לתוך התנאי המגביל של →0 או Δ Buρ/ρ→0.</li>
	<li>לאסוף את כל משוערים של Nu/נו0 תוצאות עם מסכה→0 או Δρ/ρ→0 אצל כל נבדק רו.</li>
	<li>להתוות את משוערים נו/נו0 תוצאות עם ציפה שנכחדה אינטראקציה נגד רו לחשוף את קוריוליס חשיפות כוח ההשפעה על המאפיינים העברת החום.</li>
	<li>לתאם את תוצאות הבדיקה שנאספו על ידי שלבים 7.4 ו- 7.7 לתוך הפונקציות של בועה, רו .</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>

המחברים אין לחשוף.

בעוד הטמפרטורות endwall של ערוץ מסתובב מזוהים על ידי מערכת הדמאה תרמית אינפרא-אדום, הטמפרטורות נוזלים נמדדים לפי ייעוד שונה. כמו השדה המגנטי חלופית של מנוע AC שמניע מעטה מסתובב המניע בפוטנציאל החשמלי להתערב המדידות צמד תרמי, מנוע DC חייב להיות מאומץ לנהוג מעטה מבחן מסתובב.
התפלגות טמפרטורה נוזל מעל המטוס ליציאה של ערוץ מחוממת אינה אחידה. לפחות חמישה צמדים תרמיים על המטוס קיים של ערוץ מסתובב מומלצים למדידת הטמפרטורות יציאת נוזלים מקומי. בפרט, אלה ייעוד שונה למדידת נוזלים הטמפרטורות מותקן במעבר ...

<table><tbody><tr><td>אסדת בדיקה מסתובבת</td><td>תוצרת</td><td></td> בית <td>עיצוב על ידי קבוצת מחקר זו</td></tr><tr><td>מודול בדיקת העברת חום</td><td>תוצרת</td><td></td> בית <td>עיצוב על ידי קבוצת מחקר זו</td></tr><tr><td>מד זרימת מסה</td><td>Eldride Product, Inc.</td><td>3100301-01-01 359-1007</td><td></td></tr><tr><td>מערכת תרמוגרפיה אינפרא אדום</td><td>NEC P384A-8</td><td>3100401-04 3127A-4</td><td></td></tr><tr><td>טבעת החלקה מכשור</td><td>מישיגן סיינטיפיק SR36M</td><td>3100506-62 3553-372</td><td></td></tr></tbody></table>

כוח קוריוליס uncoupling ואפקטים ציפה מסתובב על שדה מלא חום להעביר את המאפיינים של ערוץ מסתובב

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

שיטה ניסיונית עבור חקר המאפיינים העברת החום של ערוץ axially מסתובב מוצע. מפרמטרי הזרם השולטים המאפיינות את התופעות תחבורה בערוץ מסתובב מזוהים באמצעות ניתוח פרמטרית של המשוואות תנע ואנרגיה מתייחס מסגרת ייחוס מסתובבת. בהתבסס על משוואות הזרימה שהוא אלה, אסטרטגיית ניסיוני המקשרת את העיצוב של המודול מבחן, התוכנית הניסיונית, ניתוח הנתונים שניסח עם הניסיון לחשוף את כוח קוריוליס מבודד ואפקטים ציפה על חום העברת הופעות. ההשפעות של כוח קוריוליס וסיבוב ציפה מומחשים באמצעות התוצאות סלקטיבי נמדד מלהסתובב לערוצי גיאומטריות שונות. בעוד כוח קוריוליס, ציפה סיבוב השפעות לשתף מספר תכונות משותפות בין הערוצים השונים מסתובב, החתימות העברת חום מיוחדת נמצאים בשיתוף עם כיוון הזרימה, הצורה ערוץ, הסידור של חום העברת שיפור התקנים. בין התצורות זרימה של הערוצים מסתובב, השיטה הניסיונית הציג מאפשר ההתפתחות של מתאמים העברת חום עקבית פיזית כי היתר הערכת בתלות מבודדים -כוח קוריוליס, סיבוב-ציפה השפעות על החום להעביר מאפיינים של סיבוב ערוצים.

תנאי ההפעלה מציאותי זורם נוזל קירור פנימיים בתוך להב טורבינת גז מסתובבת Re, רו , Bu מושווים עם התנאים מעבדה מדומה באיור1. נקודות הנתונים ליפול בתנאים מנוע מציאותי באמצעות השיטה הניסיונית נוכח לסכם את הפרוטוקולים11,14,17,20,21. למרות הנתונים העברת חום מלא-שדה יותר מועיל מאשר הנתונים העברת חום המחודד נמדד ...

כאן, אנו מציגים שיטה ניסיונית עבור decoupling כוח קוריוליס בתלות ואפקטים ציפה סיבוב על העברת חום מלא-שדה הפצות ערוץ מסתובב.

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

שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום העברת החום כולל רבים מדורגים קירור פנימי של להבי רוטור טורבינה יצוק. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא הנתונים המלאים של העברת חום השדה שנאספו ואת השיטה המוצעת להפחתת נתונים. אלה מסוגלים לחשוף השפעות אינדיבידואליות ותלות הדדית של קפלי קוריוליס וצוף מסתובב על תכונות העברת חום מקומיות.הדגמת ההליך תהיה קו-צ'ינג יו, וואי-לינג קאי והונג-דה-שן. שלושה סטודנטים לתואר שני מהמעבדה שלי. הפרוטוקול דורש שימוש באסדה מסתובבת המורכבת מפיר המונע על ידי מנוע.הפיר מניע פלטפורמה מסתובבת התומכת במודול בדיקה. יש לו גם משקל נגד לאיזון סיבובי. מצלמת אינפרא-אדום נמצאת בעמדה לסרוק את מודול הבדיקה.תכונות של מודול הבדיקה המשמש לאיסוף נתונים מתוארות בשרטוט תצוגה מופרדת זה. כאשר נבנה, מסגרת טפלון, קירות צדדיים, חוצצים וצלחות עליונות וגב לעזור להגדיר ערוץ ריבוע שני בעבר עם רגלי inlet בצורת S ושקע. בסיס המודול מתחבר לפלטפורמה המסתובבת.במהלך ניסויים, קירות קצה רדיד נירוסטה לשאת זרם כדי ליצור שטף חימום. צלחות נחושת עוזרות להחזיק את נייר הכסף במקום. תא מליאת אוויר מספק זרימת אוויר בלחץ דרך הבסיס מעט את קו המרכז של רגל היכנס.לבסוף, פליטה מן הרגל שקע גם עובר את הבסיס. לאחר התאספו ובמיקום, קיר קצה רדיד החשוף הוא קיר הקצה המוביל בסיבוב. במודול הבדיקה המותקן, היכונו למדוד את השליחות התרמית.יש לתלות רדיד חימום בין מצלמת אינפרא אדום ומודול הבדיקה. הפוך את החיבורים החשמליים לחימום. גש לצד נייר הכסף הקרוב ביותר למודול הבדיקה.בצד הזה במרכז נייר הכסף להתקין תרמוקופול מכויל. לאחר מכן הפנה את תשומת הלב למצלמה הפונה לצד נייר הכסף. הכן צד זה מול התרמוקופל על ידי ריסוס שכבה דקה של צבע שחור על זה.עכשיו מעסיק מארז כדי לבודד את המצלמה בנייר כסף חימום במהלך איסוף נתונים. הזן חשמל לרדיד החימום כדי ליצור שדה זרימה סימטרי. ברגע שהמערכת במצב יציב, למדוד את הטמפרטורה על ידי תרמוקופול ותרמוגרפיה אינפרא אדום.חזור על המדידה עם כוחות תנור שונים. לאחר השלמת המידות, להסיר את התרמוקופל מן רדיד הכסף. הכינו את האסדה לבדיקות העברת חום.זה כולל ציוד ללחץ על ערוץ הבדיקה. היו מוכנים להתאים את משקל האיזון הנגדי כדי ליצור איזון של האסדה. תחילה אמת או צור איזון סטטי של האסדה המסתובבת.לאחר שהושג, הרוטור יישאר בכל תנוחה זוויתית כי הוא מוגדר. לאיזון דינמי, התחילו את סיבוב האסדה בקצב הקבוע הרצוי. התחל הדמיית אינפרא-אדום והצג את התמונות שנלכדו.כאשר האסדה אינה באיזון דינמי, התמונה התרמוגרפית מהמידות אינה יציבה. כדי להשיג איזון דינמי, התאימו בהדרגה את משקל הנגד. כאשר יושג איזון דינמי, תהיה תמונה תרמית יציבה בתנאי הריצה.הסר את מודול הבדיקה מהמתקן המסתובב והסר אותו לספסל. הגישה הבאה לתעלת הקירור של המודולים. יש חומר בידוד תרמי זמין, במקרה זה בידוד סיבים.מלאו את תעלת הקירור למודול הבדיקה בבידוד התרמי. כאן, הערוץ מתמלא מספיק עבור השלבים הבאים בפרוטוקול. להרכיב מחדש את מודול הבדיקה ולהכין אותו ל טעינה מחדש על האסדה.חבר מחדש את כל כבלי החשמל בכלי הנגינה. החזירו את מודול הבדיקה לאסדה המסתובבת, החלו כוח חימום והגדירו את התנאים למדידה. לפקח על טמפרטורת הקיר לאורך זמן, בדרך כלל יותר משלוש שעות.הטמפרטורות בשתי נקודות הזמן של עניין מותווים מתחת לתמונה התרמית. כאשר וריאציית הטמפרטורה היא פחות מ 0.3 קלווין, להקליט את הקיר בטמפרטורות הסביבה ואת כוח התנור. בצע מדידות מרובות תוך שינוי שיטתי של החימום, מהירות הסיבוב והכיוון.כאשר נעשה לקחת את המודול בחזרה לספסל כדי להסיר את חומר הגידול לפני הרכבה אותו על האסדה שוב. לאחר מכן, בצע את בדיקת העברת החום באמצעות מודול הבדיקה. התחל את הגיליון האלקטרוני שפותח עבור הניסוי.בתאים המתאימים, הגדר את הפרמטרים הגיאומטריים המשויכים למודול הבדיקה. בהגדרה, להתחיל זרימת קירור לתוך ערוץ הבדיקה. בגיליון האלקטרוני, הזן את הערכים הנמדדים עבור טמפרטורות הסביבה והנוזלים, קצב זרימת מסת הקירור, הלחץ האטמוספרי והלחץ הסטטי של נוזל הקירור הנמדד.התוכנה מחשבת את מספר ריינולדס ומציגה אותו. אם זה לא מספר ריינולדס הרצוי, לשנות את קצב זרימת המסה קירור. ואז לחזור לפרמטרים שנמדדו כדי למצוא את המספר החדש של ריינולדס.עם מספר ריינולדס הוקמה, להפעיל את מערכת התרמוגרפיה. לאחר מכן, לספק לווסת את כוח החימום כדי להגדיר את טמפרטורת הקיר. ודא כי הטמפרטורה הגיעה למצב יציב בערך המוגדר מראש על ידי אימות פרופיל טמפרטורת הקיר הזמני שטוח.בגיליון האלקטרוני, הזן את טמפרטורת הקיר הממוצעת מעל האזור הסרוק. גם להזין את מתח החימום ואת זרם החימום. עבור בדיקות בסיסיות, לאחר הגדרת התנאים, שמור את הנתונים לעיבוד לאחר העיבוד.למבחן העברת החום המסתובב להמשיך על ידי הפעלת המנוע כדי להתחיל סיבוב. הזן את מהירות הסיבוב של הפיר בגיליון האלקטרוני. התוכנה תקבע את מספר הסיבוב עבור התנאים הנוכחיים.התאם את מהירות הסיבוב כדי להשיג את מספר הסיבוב הממוקד. על מנת להשיג את מספרי ריינולדס וסימוני הרצויים במצב יציב, ייתכן שיהיה צורך לכוונן את קצב זרימת הקירור. מהירות סיבוב וחימום כוח מספר פעמים.שמור את כל נתוני העברת החום המסתובבים לעיבוד לאחר העיבוד. המשך לאסוף נתונים באופן שיטתי עבור ערכים שונים של הפרמטרים הניסיוניים. בתמונות אלה של מודול בדיקת ערוץ S עם זרמי קירור במספרים שונים ריינולדס יש וריאציה מרחבית של מספרי Nusselt בשל כוחות צנטריפוגליים הנגרמים על ידי מערבולות.חלקות אלה משקפות את מאפייני העברת החום הממוצעים באזור מעל קירות הקצה המובילים והנגררים של מודול ערוץ S. יחס הסיבוב למספר Nusselt סטטי כפונקציה של מספר ציפה עובר מלמטה למעלה מאחד עבור הקיר המוביל. עבור קיר הקצה הנגרר, היחס הוא אף פעם לא מתחת לאחד.הערה, עבור מספר סיבוב קבוע ומספרי ריינולדס שונים, מספרי Nusselt מנורמלים משתנים על פני טווח קטן. לסוגי ערוצים שונים יש אופן פעולה שונה. עבור מספר סיבוב נתון, אקסטרפולציה לאפס ציפה נותנת את רמת העברת החום בשל כוחות קוריוליס עם ציפה נעלמת עבור הקיר המוביל.ניתוח דומה עובד עבור הקיר הנגרר. להלן הווריאציה של הסיבוב ליחס המספרים הסטטי של Nusselt בציפה נעלמת כפונקציה של מספר סיבוב עבור גיאומטריות ערוץ שונות. הנתונים חשפו את ההשפעות הבלתי מקובצת של כוח קוריוליס על האזור בממוצע תכונות העברת חום של קירות קצה מובילים נגררים.נתונים אלה מדגימים את ההשפעה של מספר ציפה על מאפייני העברת החום של ערוץ מסתובב תלוי מספר סיבוב. אז שיטה זו יכולה לספק תובנה על ביצועי קירור של ערוץ מסתובב בתוך להב רוטור טורבינה יצוק. זה יכול להיות מיושם גם על מערכות אחרות כגון קירור amature של מנוע ליבה עשיר.בדרך כלל, אנשים חדשים בשיטה זו או במחזור כי מדידת העברת החום מפני השטח מסתובב קשה. לאחר השליטה, טכניקה זו יכולה להיעשות ב 100 שעות אם הוא מבוצע כראוי. בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור כל הזמן לבדוק דליפת זרימת קירור.לאחר התפתחותה, טכניקה זו סוללת את הדרך לחוקרים בתחום מנוע הטורבינה היצוקה לחקור את התחום המלא הפצות מספר Nusselt בלהבי רוטור. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה צריך הבנה טובה של איך אפקטים uncoupled של קפלי קוריוליס וסיבוב ציפה על סוכני שדה מלא עבור מאפיינים של ערוצים מסתובבים ויישומים כדי להטיל להבי רוטור טורבינה.

uncoupling-coriolis-force-rotating-buoyancy-effects-on-full-field

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

אנו מציגים פרוטוקול להכנת נוזל מרובד בצפיפות דו-שכבתית שניתן לסובב אותו לסיבוב גוף מוצק ולאחר מכן לגרום לחוסר יציבות ריילי-טיילור על ידי הפעלת שדה מגנטי שיפוע.

חוסר יציבות הסיבוב המגנטי המושרית ריילי-טיילור

ברכה-רותחים חומים-העברת ניסויים בוצעו כדי לבחון את ההשפעות של דפוסי רטיבים היברידיים על מקדם העברת חום (HTC). הפרמטרים של חקירה הם מספר interlines ואת נטיית הדפוס של משטח רטיבים השונה.

ברכת רותחים חום-העברת שיפור על גלילי משטחים עם דפוסי רטיבים היברידיים

שלבי מפתח בתפקוד החלבון, בפרט שינויים בקונפורמציה של עמוד השדרה ותגובות העברת פרוטונים, מתרחשים לעתים קרובות בסולם הזמן של מיקרו-שנייה עד אלפית השנייה. ניתן לחקור תהליכים דינמיים אלה על ידי ספקטרוסקופיה אינפרא אדום של טרנספורמציה פורייה, במיוחד עבור חלבונים שתפקודם מופעל על ידי אור.

העברת פרוטון והחלבון Dynamics קונפורמציה בחלבונים רגישים לאור בזמן נפתר-Step-לסרוק פורייה-להפוך ספקטרוסקופית אינפרא אדום

שיטה לחקירת המבנה של קולטן אור חלבון באמצעות מיקרוסקופ כוח אטומי (AFM) מתוארת במאמר זה. מיפוי מאפיינים ננו-מכניים כמותי של PeakForce (PF-QNM) חושף דימרים חלבונים שלמים על משטח נציץ.

מיקרוסקופית כוח האטומי של אורות אדומים קולטני אור שימוש במיפוי PeakForce כמותי nanomechanical נכס

אנו מדגימים את השימוש בטכניקת העברה קדימה המושרה בלייזר (LIFT) להדפסת משחת Ag בעלת צמיגות גבוהה. טכניקה זו מציעה תהליך פשוט, בטמפרטורה נמוכה וחזק להדפסה לא ליטוגרפית של מבנים דו-ממדיים ותלת-ממדיים בקנה מידה מיקרו.

העברה קדימה-induced לייזר של Ag Nanopaste

כאן, אנו מציגים פרוטוקול כדי להדגים את הדור של קרח, כאשר מתערבים מים באמבט צונן של מי מלח, כמו קירור משני, בטווח של בטמפרטורות מתחת לנקודת הקיפאון של מים. זה יכול לשמש כדרך חלופית לייצר קרח לתעשייה.

דור קרח ואת מעבר החום ומסת התופעות של מי היכרות על אמבט קר של בריין

שבבי סיליקון פוטוניים יש את הפוטנציאל לממש מערכות קוונטיות משולבים מורכבים. אנו מציגים כאן שיטה להכנת ובדיקת שבב סיליקון פוטוניים למדידות הקוונטים.

מדידה של Quantum הפרעות מקור פוטון מהוד טבעת הסיליקון

אנחנו לפברק מתכת/LaAlO3-/SrTiO-3 -heterostructures באמצעות שילוב של לייזר פעמו התצהיר בחיי עיר מגנטרון התזה. דרך magnetotransport, בחיי עיר רנטגן photoelectron ספקטרוסקופיה ניסויים, נחקור פעולת הגומלין בין תופעות אלקטרוסטטית וכימי של הגז אלקטרון מימדי בדאנטה נוצר במערכת זו.

צמיחה ו Electrostatic/כימי מאפיינים של מתכת/LaAlO3/SrTiO3 Heterostructures

כתב יד זה מתאר שיטות שמטרתה מדידת מקדמי העברה מקומית נקודתית חום הולכת חום בתוך זרם צינור בודד או שני שלבים. גם מוצגת שיטה אופטי פשוטה כדי לקבוע את האורך ואת את מהירות התפשטות של בועת אוויר מוארך (טיילור) נע במהירות קבועה.

מדידות של העברת החום הולכת חום מקומי מיידי בתוך צינור - יחיד, דו-שלבית זרימה

פרוטוקול כאן מוקדש חוקרים בחינם, תמרון מהיר של מים "צעדן" על פני המים. הפרוטוקול כוללת התבוננות על מיקרו של הרגליים, מדידת אדהזיה הכוח כאשר היוצאת פני המים במהירויות שונות.

מדידה של כוח דינמי פעל על רגל מים "צעדן" קופץ מעלה על ידי חיישן סרט PVDF

חקור שיטה ניסיונית להפרדת אפקטי כוח קוריוליס וציפה מסתובבת על העברת חום בערוץ מסתובב. השיטה מספקת תובנות לקירור פנימי של להבי טורבינה מיוצרים.

כוח קוריוליס uncoupling ואפקטים ציפה מסתובב על שדה מלא חום להעביר את המאפיינים של ערוץ מסתובב

גלה סרטונים נוספים