Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Ice Generation en de warmte- en massatransport Fenomenen van de invoering van water tot een koud bad van Pekel

14.3K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/55014

⸱

13 maart 2017

 , 
1Department of Mechanical Engineering, University of Bristol

In dit artikel

Samenvatting

Hier presenteren we een protocol voor het genereren van ijs gehaald wanneer water wordt ingebracht in een koud bad pekel, als secundair koelmiddel, bij een bereik van temperaturen onder het vriespunt van water. Het kan worden gebruikt als een alternatieve methode voor de productie ijs industrie.

Samenvatting

We tonen een werkwijze voor de studie van de warmte- en massaoverdracht en de bevriezing verschijnselen in een onderkoelde pekel omgeving. Ons experiment toonde aan dat, onder de juiste omstandigheden, ijs kan worden geproduceerd wanneer water wordt ingevoerd om een ​​bad van koude pekel. Om ijs vorm te maken, naast het hebben van de pekel en water mengen, moet de snelheid van de warmteoverdracht te omzeilen die van de massa-overdracht. Wanneer het water in de vorm van kleine druppeltjes op het oppervlak pekel wordt geïntroduceerd, de wijze van warmte- en massa-overdracht door diffusie. Het drijfvermogen stopt water uit het mengen met de pekel eronder, maar als het ijs dikker groeit, het vertraagt ​​de snelheid van de warmteoverdracht, waardoor ijs moeilijker om te groeien als gevolg. Wanneer water wordt ingebracht in de pekel in de vorm van een stroom, een aantal factoren blijken te beïnvloeden hoeveel ijs kan vormen. Brinetemperatuur en concentratie, die de drijvende krachten van warmte- en massaoverdracht zijn respectievelijk de opstelling kan de water-ice conversie ratiO; lagere badtemperaturen en pekel concentraties stimuleren om ijsvorming. De stroom reologie, die rechtstreeks zowel de warmte- en massaoverdracht coëfficiënten kunnen beïnvloeden, is ook een belangrijke factor. Daarnaast is de stroming rheologie wijzigt het contactgebied van de stroom met de bulkvloeistof.

Inleiding

Ijs slurries worden veel gebruikt in de industrie, en een bijzonder succesvolle toepassing is het ijs pigging technologie 1, 2. In vergelijking met de conventionele schuim en vaste varken, kan de ijs varken reizen door complexe topologieën over een grote afstand door de smering effect van de vloeibare fase en de hoogte van het vriespunt als sommige van de ijskristallen smelten 3, 4, 5 . Zelfs indien het varken komt te zitten, kan men eenvoudig wachten tot de slurries ijs smelt en later hervat het reinigingsproces. Deze methode van reinigen van buizen is goedkoop en gemakkelijk te gebruiken.

Het ijs fractie speelt een belangrijke rol bij de uitvoering van de ijs varken. Om het ijs fractie te meten, kan men een koffiezetapparaat (Franse pers) om te bepalen of de ijssuspensie dik genoeg 6,"> 7. Een hoge koffiezetapparaat ijs fractie, kenmerkend 80% is vereist bij het uitvoeren van ijs pigging. Recent onderzoek naar online ijs fractie detectie blijkt dat zowel elektromagnetische en ultrasone golven zijn geschikt voor de baan 8, 9, 10, 11.

Het ijs varken wordt meestal gemaakt door een geschraapt oppervlak ijsmaker van een 5 gew% NaCl-oplossing (pekel). Het is ook de belangrijkste manier om ijs slurries in de industrie. Dit type van ijsmaker bevriest water of pekel op een koude metalen oppervlak, meestal een gladde 316 stalen oppervlak en dan scharen cyclisch de ijsdeeltjes uit. De vloeistof-metaal interfaces zijn zeer complex en worden beïnvloed door een groot aantal factoren die essentieel ijsbereidingsmachine 12 zijn. De interface tussen niet-metaal en water kan zeer verschillend zijn, en een bijzonder interessant voorbeeld is kaoliniet. de Kaolinite-water grensvlak is bijzonder omdat er geen gunstige ijsstructuur grenzend aan het vaste oppervlak is, maar een laag van amfotere substraat vloeistof die het ijsachtige waterstofgebonden clusters aanmoedigt te vormen bovenop het 13, 14. Een andere manier van het produceren van het ijs varken moet breken van de premade ijsblokken terwijl de high-concentratie pekel gelijktijdig wordt toegevoegd. Voor deze werkwijze kan het koelsysteem in werking op een veel hogere verdampingstemperatuur omdat geen vriespuntverlager (FPD) voorafgaand aan de vorming van ijs toegevoegd; Het wordt daarom beschouwd efficiënter vanwege de verlaagde compressieverhouding en verminderd vermogen voor een gegeven koelvermogen 15, 16, 17.

Er zijn twee andere ijs productiemethoden: de productie van ijs van onderkoelde water en het zetten van koelmiddel en water in direct contact 18, 19. De onderkoeling methode betreft het metastabiele onderkoeld water te storen om ijs nucleatie en groei te genereren. Het grootste probleem van deze methode is de ongewenste ijsvorming dat het systeem kan blokkeren. Het directe contact methode wordt beschouwd als niet geschikt voor consumptie pigging omdat noch koelmiddel noch smeerolie gewenst zijn in het uiteindelijke product ijs.

Ijsvorming vereist warmte- en massaoverdracht door de latente smeltwarmte gegenereerd in het proces. Het werd eerst ontdekt door Osborn Reynolds in 1874 dat het transport van warmte en massa in gassen sterk gekoppeld kunnen worden uitgedrukt in vergelijkbare wiskundige formules 20. Dit werk vormde de baanbrekende papier op het gebied van dynamiek, warmte en massa-overdracht in vloeistoffen en werd meerdere malen herdrukt 21, 22. Dit onderwerp werd vervolgens onderzocht door eenaantal andere, zowel analytische en empirische benaderingen voor gassen, vloeistoffen en gesmolten metaal 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33. Afgezien van de warmte- en massa-overdracht, de vloeistof moet nucleatie sites waar dendritische ijs groei kan ontwikkelen. Een modern inzicht in de groei van ijskristallen gebruikt Constructal Law, ontwikkeld door Adrian Bejan, uitleggen waarom ijs groeit op deze manier 34, 35, 36.

De ijsvorming gepekeld heel anders dan in zuiver water als gevolg van de aanwezigheid van zout. Allereerst, zout verandert de thermodynamica van de vloeistof en drukt het vriespunt. Ten tweede kan het zout niet oplost in het ijs matrix (behalve hydrohalite, die alleen kan vormen wanneer de temperatuur het eutectische punt bereikt) en wordt verworpen als de bulkvloeistof ijs begint te groeien. De verwerping van zout werd ontdekt in zowel zee-ijs en ijs onderzocht in het lab 37, 38. Aangezien de geweigerde hoge concentratie zoutoplossing bij een temperatuur ver beneden het vriespunt van zeewater als het afdaalt, ijs groeit op het grensvlak tussen het stromende pekel en de ruststroom bulkvloeistof. Deze ijs stalactieten, ook genoemd brinicles, werden voor het eerst ontdekt in McMurdo Geluid, Antarctica en werden experimenteel 39, 40, 41, 42 bestudeerd. In 2011, BBC filmde de vorming van brinicles in de Frozen Planet-serie"xref"> 43, 44.

In ons laboratorium, werd ontdekt dat door het omkeren van de stromende en rustende materiaal bij het water wordt ingebracht in een bad van koude pekel, kan het water tot ijs te vormen onder de juiste omstandigheden 45. Gevonden werd dat de locatie waar het water wordt ingebracht, stroomt reologie en pekel temperatuur en concentratie zijn alle belangrijke factoren hoeveel ijs kan worden geproduceerd. Het algemene doel van deze studie is om te onderzoeken of een ijsmachine door middel van dit mechanisme kan worden ontwikkeld om ijs slurry's genereren, gezien het feit dat de verhoogde verdamper temperatuur en de hoge snelheid van de vloeistof-to-liquid warmteoverdracht van de efficiëntie van het energieverbruik kan verbeteren. Dit artikel deelt de belangrijkste aspecten van het experiment.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Voorzichtig: Er zijn twee giftige chemicaliën, methanol en ethyleenglycol, gebruikt in deze experimenten. Methanol kan worden gemetaboliseerd in het menselijk lichaam om formaldehyde te genereren en vervolgens mierenzuur of formiaat zout. Deze stoffen zijn giftig voor het centrale zenuwstelsel en kan zelfs de dood. Ethyleenglycol kan worden geoxideerd tot zuur, dat vervolgens kan omzetten in oxaalzuur glycolzuur. Dit kan nierfalen en de dood tot gevolg hebben. Drink niet deze chemische stoffen. Raadpleeg een arts als er een ongeluk gebeurt.

1. Het koelsysteem

Opmerking: Het is zeer moeilijk om de pekel bij -18 ° C te houden en dus als de omgevingstemperatuur ongeveer bij kamertemperatuur. Het is belangrijk dat de tanks opslaan ethyleenglycol en zoutoplossing zijn goed geïsoleerd en van een redelijke omvang te voorkomen overmatige elektriciteitsverbruik en optimale systeemprestaties garanderen. Het wordt aanbevolen dat de tank een maximale grootte van 30 L.

  1. Bereid de secundaire koeling vloeistof
    1. Giet 1 liter ethyleenglycol in de secundaire koeltank, Tank A (Basis: 400 mm x 200 mm, hoogte: 350 mm). Voeg ongeveer 0,6-0,65 L (600-650 g) water aan Tank A.
    2. Herhaal stap 1.1.1 meerdere keren totdat er voldoende vloeistof in de tank A (25 L).
    3. Roer de vloeistof zodat de vloeistof homogeen.
    4. Schakel de twee pompen in Tank A om de instelling volledige capaciteit (2500 L / h). Zorg ervoor dat alle luchtbellen gevangen in de warmtewisselaars en leidingen worden vrijgegeven.
    5. Schakel de pomp om te zien of alle bubbels worden vrijgegeven. Zo niet, herhaal stap 1.1.4.
  2. Bereiding van de pekel
    Opmerking: In dit voorbeeld wordt 22 gew% zoutoplossing bereid. Als andere concentraties nodig, de massa van zout toegevoegd moet worden aangepast. De verwijzing pekel concentratie en dichtheid waarden is te vinden op pagina D-257 van de 64 e editie (1983) van the CRC Handbook of Chemistry and Physics 46.
    1. Voeg 4 kg water in een 5-liter kunststof beker.
    2. Meet 1 kg NaCl zout op een elektronische weegschaal en giet dit zout in de beker met water.
    3. Roer het mengsel tot de oplossing helder is (dat wil zeggen, er zijn geen zoutdeeltjes of waterbellen zichtbaar in de oplossing).
    4. Neem een ​​monster ~ 10 ml van de oplossing met behulp van een 10 ml spuit.
    5. Injecteer de vloeistof in de U-buis dichtheidsmeter.
    6. Controleer of er luchtbelletjes in de buis. Als die er zijn, injecteren meer vocht om hen te duwen.
    7. Druk op "Quick Settings" en selecteer "Density Temperatuur." Type in 20 ° C en druk op "OK." De dichtheidsmeter meet nu de vloeistofdichtheid bij deze temperatuur.
    8. Druk op start en wacht op het resultaat.
    9. Vergelijk de dichtheid lezen met 1164,00 kg / m 3.
    10. Voeg meer zout als het gegeven onder de VERGELIJKIn dichtheid. Voeg water toe als anders.
    11. Herhaal stap 1.2.3-1.2.10 totdat de vloeistofdichtheid klopt (1164,00 kg / m 3).
    12. Giet deze oplossing in een grotere houder, container A.
    13. Gebruik stappen 1.2.1-1.2.12 tot 35-40 L pekel en zet Container A in een diepvrieskist bij -40 ° C. Houd de pekel er voor 48-72 uur, totdat de temperatuur van -19,18 ° C (vriespunt van deze 22 gew% pekel) bereikt.

2. Voorbereiding van het ijs voor het injecteren en Wassen Water

  1. Bereid ijs voor het injecteren van water
    1. Giet 1 liter water in een kleine houder (200 x 200 x 50 mm).
    2. Herhaal stap 2.1.1 met een andere container te plaatsen en de twee houders in de diepvrieskist bij -40 ° C.
    3. Houd ze in de vriezer voor 10 uur of meer om ervoor te zorgen dat al het water is bevroren.
  2. Bereid het waswater's ijs shell
    1. Vul een 5-L bekerglas met 5 L water.
    2. Vul een 2-L bekerglas met 2 liter water.
    3. Plaats beide bekers in de diepvrieskist bij -40 ° C gedurende 8-10 uur, zodat er een dikke schil van ijs verpakken rond bevroren water.
    4. Gebruik een hoge snelheid waterstralen met een snelheid van 3-5 m / s uit de kraan te openen een gatdiameter 3 cm boven het ijs shell.
    5. Giet het water in het ijs schelp.
    6. Zet de twee bekers terug in de vriezer.
    7. Als de massa van het ijs shell geen 3 kg en 1 kg bereiken voor de twee bekers, respectievelijk, herhaalt u de stappen 2.2.1-2.2.5, maar houd de bekers in de vriezer langer in stap 2.2.3. De twee bekers moet nu in staat zijn om 2 L en 1 liter water respectievelijk bevatten.

3. Water Introductie standpunt en de Reologie controle-experiment

  1. Introduceer water bij de pekel oppervlak
    1. Giet 2 L van 22 gew% koude pekel van Container A in dealuminium bak van de ijsmachine en de schakelaar op de koelunit.
    2. Meet de temperatuur van de pekel met een thermometer / thermokoppel (ofwel K-type of T-type zijn geschikt). Doorgaan het experiment als de pekel -15 ° C of lager.
    3. Vul de 100-ml glazen spuit met leidingwater bij kamertemperatuur. Bevestig een 2-mm inwendige diameter, 1 mm dik en 1 meter lange siliconenslang aan de punt van de spuit.
    4. Plaats de injectiespuit op een bepaalde positie zodat er een weg tussen het water in de injectiespuit en de uitgang van de silicone buis. De hydrostatische druk zal het water knijp uit de buis.
    5. Dompel een bepaalde lengte van de siliconen buis, kenmerkend 70 cm, in de pekel.
    6. Pas de relatieve positie tussen de spuit en de buis uitgang zodat de hydrostatische druk groot genoeg om water aan de spuit verlaten. Indien de buis verstopt, verhogen het hoofd door het opvoeren van de spuit om een ​​hogere verticale positie, until de hydrostatische druk kan de schuifspanning in de buis te overwinnen.
    7. Houd de tube exit ongeveer 1 cm of minder boven de pekel oppervlak.
    8. Pas de lengte van de dompelbuis en de spuit hoogte controle afvoer van het water liet temperatuur en stroomsnelheid om te bepalen hoeveel ijs kan worden gemaakt of hoeveel menging plaatsvindt op het oppervlak pekel. Bevriezing verschijnsel moet nu waargenomen op het oppervlak pekel. Zie referentie 45 voor verdere richting.
  2. Introduceer water door de pekel
    1. Herhaal de stappen 3.1.1-3.1.6.
    2. Houd de buis uitgang in de zoutoplossing, bij voorkeur op de bodem van de houder.
    3. Pas de lengte van de dompelbuis en de spuit hoogte.
    4. Pas de hoek van de buis aan de uitgang van de reologie te regelen.
    5. Herhaal de stappen 3.2.3-3.2.4 om de beste gekoppelde stroom reologie te vinden en het debiet dat de meeste ijs kan produceren.

4. Ice productie, Collection, and Measurement

  1. maak ijs
    1. Als er luchtbellen in de leidingen, het inschakelen van de twee pompen in Tank A om de bubbels los uit het glycol circulatiesysteem, en dan schakel de pompen.
    2. Schakel de drie koelunits en laat ze lopen voor 10-16 uur om af te koelen de ethyleenglycol oplossingen.
    3. Meet de ethyleenglycol oplossing met een thermometer / thermokoppel. De glycol temperatuur moet bij ongeveer -25 ° C.
    4. Meet de temperatuur van de pekel in Container A om ervoor te zorgen dat het bij -19 ° C voordat u verder gaat met stap 4.1.5.
    5. Vul de pekel tank, Tank B, met ongeveer 30 liter pekel van Container A en schakelaar op de twee pompen in de tank A.
    6. Meet de temperatuur van het glycol in tank A. Als het kouder dan -19 ° C, zet één of meer koeleenheden om precipitatie van ijsdeeltjes buiten de warmtewisselaars voorkomen in Tank B. Indien de temperatuur warmer dan de verwachte brijntemperatuur, zet drie koeleenheden. Verricht het experiment bij -17 ° C tot -19 ° C.
    7. Zet de twee premade ijsblokken uit stap 2.1 in de geïsoleerde 5-L bekerglas Container B en giet ongeveer 3 liter water in de beker.
    8. Meet de temperatuur van het water en houdt het bij 2 ° C door het mengsel te roeren tussen de experimenten als de temperatuur stijgt.
    9. Vul het glas spuit met 100 ml van de 2 ° C water.
    10. Toepassen 5-10 ml methanol aan het glasvenster Tank B condensatie en ijsvorming stoppen.
    11. Injecteer het water in de pekel door het relatieve positie tussen de spuit en de uitgang van de buis, zodat er een constante hydrostatische druk en dus een constant debiet. Ongeveer 70 cm van de siliconenslang worden ondergedompeld in pekel. Pas de hoek van injectie 0 °, zodat de initiële watersnelheid in opwaartse directie is 0 m / s.
      OPMERKING: De spuit kan zowel hand- of geklemd tot stilstand. Hand-held is meer geschikt als de pekel kouder is, want het kost meer tijd om een ​​stand aan te passen, en ijs kan de buis te blokkeren. Houd de stroom reologie consequent gedurende het experiment door te zorgen voor een constant debiet en de injectie hoek (0 °) en door het houden van de bevriezing grens ongeveer 3 cm boven de buis af te sluiten. Laat je niet door de stroom in te voeren van de regio waar het begint turbulent 47 te schakelen. Zie referentie 45 voor verdere richting.
    12. Verzamel het ijs zoals beschreven in stappen 4,2 en 4,3. Herhaal stap 4.1.8 - 4.1.11 bij verschillende temperaturen pekel.
  2. Verzamel de geproduceerde ijs en schatten hoeveel ijs wordt geproduceerd (droog collectie)
    1. Zet een container (200 × 200 × 50 mm) op de weegschaal en nul het lezen door op de "Turn On" knop.
    2. Gebruik de zeef om schep het ijs en af ​​te schuddende pekel.
    3. Zet dit ijs in de container. Meet de massa van het ijs van de weegschaal.
    4. Nadat het ijs gesmolten is, gebruikt de 10-mL spuit om een ​​monster te nemen. Injecteer dit monster van vloeistof in de dichtheid meter.
    5. Voer stappen 1.2.6-1.2.9.
    6. Noteer de densiteit lezen.
    7. Bereken het net watermassa van de dichtheid (dwz de watermassa omgezet in ijs) met de volgende formule:
      figure-protocol-1
      waar figure-protocol-2 is de pekel concentratie gew% en figure-protocol-3 en figure-protocol-4 zijn de massa's van zout en water, respectievelijk.
  3. Verzamel de geproduceerde ijs en schatten hoeveel ijs wordt geproduceerd (nat collectie)
    1. Vul het 5-L beker met een ijs shell (stap 2.2) en op kamertemperatuur kraanwater. Zet het terug in de vriezer bij -40 ° C.
    2. Giet het water met ijs mantel van de 5-L beker in een 2 liter bekerglas wanneer de temperatuur bij 0 ° C. Vul de 5-L beker. Houdt beide bekers in de vriezer.
    3. Schep het ijs geproduceerd in stap 4.1.8 en 4.1.9 en giet 200-500 ml water uit de 2-L bekerglas op het ijs te wassen. Laat de zeef niet schudden alvorens de 0 ° C water.
    4. Schud de vloeistof in de zeef.
    5. Herhaal de stappen 4.2.2-4.2.7.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Figuur 1 vergelijkt het effect van water geïntroduceerd op de pekel oppervlak om water geïnjecteerd door de pekel. In de "ice-cap" scenario, de gevormde ijs is solide, omdat het water niet veel mengen met de bulk vloeistof. De temperatuur en dichtheidsverschil tussen de twee fluïda genereert opwaartse kracht op het water en stopt mengen. Beide vloeistoffen zijn statisch (dwz de warmteoverdracht is veel groter dan die van de massa; Sc ≈ 500, ≈ Pr 10 en ...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Werkwijze ijs generatie gebruik zoutoplossing als secundair koelmiddel omvat de combinatie van warmte en massaoverdracht. Als de warmteoverdracht groter dan ijs vormt voordat het water de kans te mengen met de bulkvloeistof. Waargenomen werd dat wanneer er een relatieve beweging tussen het ingebrachte water en de ruststroom bulk pekel (dwz injecteren van water in de pekel), de stroming helpt de warmteoverdracht en moedigt ijs snel te vormen. Echter, wanneer er te veel turbulentie in de stroom, geen ijs kan word...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

De auteurs hebben geen bevestigingen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
DMA 4500 MAnton Paar81546022Dichtheidmeter
GELATO Chef 2200magimix0036500504R13Ijsmachine
280DFREEZE MASTER241-1441Pijpvriezer
M17.5X2BLUE ICE MACHINESGK924Slushy Puppy Machine
HH68KOMEGA140045Thermometer
OHAUSTS4KW1324Weegschaal
ZFC321WA/BNI225ZANUSSI920672574-00Vriezer
EIS Heater MatrixVauxhall214720041Warmtewisselaar
2500LPHJBAAP-2500Pomp
Glass syringeFORTUNA Optima100 mL
OAT concentrated coolantwilkoP30409014Ethyleenglycol
pure dried vacuum saltINEOS Enterprise1433324NaCl-zout
Methylated SpiritsBarrettine1170Methanol 

Referenties

  1. Cleaning and separation in conduits. UK patent. , GB2358229, WO0151224 (2001).
  2. Quarini, J. Ice-pigging to reduce and remove fouling and to achieve clean-in-place. Appl. Therm. Eng. 22, 747-753 (2002).
  3. Evans, T. S., Quarini, G. L., Shire, G. S. F. Investigation into the transportation and melting of thick ice slurries in pipes. Int. J. Refrig. 31, 145-151 (2008).
  4. Shire, G. S. F., Quarini, G. L., Rhys, T. D. L., Evans, T. S. The anomalous pressure drop behaviour of ice slurries flowing through constrictions. Int. J. Multiph. Flow. 34, 510-515 (2008).
  5. Shire, G. S. F., Quarini, G. L., Evans, T. S. Pressure drop of flowing ice slurries in industrial heat exchangers. Appl. Therm. Eng. 29, 1500-1506 (2009).
  6. Evans, T. S. Technical Aspects of Pipeline Pigging with Flowing Ice Slurries [dissertation]. , Department of Mechanical Engineering, University of Bristol. (2007).
  7. Shire, G. S. F. The behaviour of ice pigging slurries [dissertation]. , Department of Mechanical Engineering, University of Bristol. (2006).
  8. Hales, A., et al. Ice fraction measurement of ice slurries through electromagnetic attenuation. Int. J. Refrig. 47, 98-104 (2014).
  9. Hales, A., et al. The effect of salinity and temperature on electromagnetic wave attenuation in brine. Int. J. Refrig. 51, 161-168 (2015).
  10. Hales, A. Ice slurry diagnostics through electromagnetic wave attenuation and other techniques [dissertation]. , Department of Mechanical Engineering, University of Bristol. (2015).
  11. Lucas, E. J. K., Hales, A., McBryde, D., Yun, X., Quarini, G. L. Noninvasive Ultrasonic Monitoring of Ice Pigging in Pipes Containing Liquid Food Materials. J. Food Process. Eng. 40, e12306(2015).
  12. Carrasco, J., Hodgson, A., Michaelides, A. A molecular perspective of water at metal interfaces. Nat. Mater. 11, 667-674 (2012).
  13. Hu, X. L., Michaelides, A. Ice formation on kaolinite: Lattice match or amphoterism? Surf. Sci. 601, 5378-5381 (2007).
  14. Hu, X. L., Michaelides, A. The kaolinite (0 0 1) polar basal plane. Surf. Sci. 604, 111-117 (2010).
  15. Leiper, A. N., Ash, D. G., McBryde, D. J., Quarini, G. L. Improving the thermal efficiency of ice slurry production through comminution. Int. J. Refrig. 35, 1931-1939 (2012).
  16. Leiper, A. Carnot cycle optimisation of ice slurry production through comminution of bulk ice [dissertation]. , Department of Mechanical Engineering, University of Bristol. (2012).
  17. Leiper, A. N., Hammond, E. C., Ash, D. G., McBryde, D. J., Quarini, G. L. Energy conservation in ice slurry applications. Appl. Therm. Eng. 51, 1255-1262 (2013).
  18. Bédécarrats, J. -P., David, T., Castaing-Lasvignottes, J. Ice slurry production using supercooling phenomenon. Int. J. Refrig. 33, 196-204 (2010).
  19. Wijeysundera, N. E., Hawlader, M. N. A., Andy, C. W. B., Hossain, M. K. Ice-slurry production using direct contact heat transfer. Int. J. Refrig. 27, 511-519 (2004).
  20. Reynolds, O. On the extent and action of the heating surface of steam boilers. Proc. Lit. Philos. Soc. Manch. 14, 7-12 (1874).
  21. Reynolds, O. Papers on mechanical and physical subjects: reprinted from various transactions and journals. , Cambridge University Press. Vol. I, 1869-1882, Ch. 14. On the extent and action of the heating surface of steam boilers 81-85 (1900).
  22. Reynolds, O. Papers on mechanical and physical subjects. Int. J. Heat Mass Transfer. 12, 129-136 (1969).
  23. Prandtl, L. Eine Beziehung zwischen Wärmeaustausch und Strömungswiderstand der Flüssigkeiten (On the relation between heat exchange and stream resistance of fluid flow). Physik. Z. 11, 1072-1078 (1910).
  24. Prandtl, L. Bemerkung über den Wärmeübergang im Rohr (Note on heat transmission in pipes). Physik. Z. 29, 487-489 (1928).
  25. Taylor, G. I. Conditions at the surface of a hot body exposed to the wind. Rep. Memo. ACA. 272, (1916).
  26. Taylor, G. I. The Application of Osborne Reynolds' Theory of Heat Transfer to Flow through a Pipe. Proc. R. Soc. A. 129, 25-30 (1930).
  27. Kármán, T. v Proceedings of the Fourth International Congress for Applied Mechanics. , Cambridge, UK. 54-91 (1934).
  28. Kármán, T. v The analogy between fluid friction and heat transfer. Trans. Am. Soc. Mech. Eng. 61, 705-710 (1939).
  29. Martinelli, R. C. Heat transfer to molten metals. Trans. Am. Soc. Mech. Eng. 69, 947-959 (1947).
  30. Colburn, A. P. A method of correlating forced convection heat-transfer data and a comparison with fluid friction. Trans. Am. Inst. Chem. Eng. 29, 174-210 (1933).
  31. Colburn, A. P. A method of correlating forced convection heat-transfer data and a comparison with fluid friction. Int. J. Heat Mass Transfer. 7, 1359-1384 (1964).
  32. Chilton, T. H., Colburn, A. P. Mass Transfer (Absorption) Coefficients Prediction from Data on Heat Transfer and Fluid Friction. Ind. Eng. Chem. 26, 1183-1187 (1934).
  33. Friend, W. L., Metzner, A. B. Turbulent heat transfer inside tubes and the analogy among heat, mass, and momentum transfer. AIChE J. 4, 393-402 (1958).
  34. Bejan, A. Constructal-theory network of conducting paths for cooling a heat generating volume. Int. J. Heat Mass Transfer. 40, 799-816 (1997).
  35. Bejan, A., Lorente, S. Constructal theory of generation of configuration in nature and engineering. J. Appl. Phys. 100, 041301(2006).
  36. Bejan, A., Lorente, S., Yilbas, B. S., Sahin, A. Z. Why solidification has an S-shaped history. Sci. Rep. 3, 1711(2013).
  37. Lake, R. A., Lewis, E. L. Salt rejection by sea ice during growth. J. Geophys. Res. 75, 583-597 (1970).
  38. Wettlaufer, J. S., Worster, M. G., Huppert, H. E. Natural convection during solidification of an alloy from above with application to the evolution of sea ice. J. Fluid Mech. 344, 291-316 (1997).
  39. Paige, R. A. Stalactite Growth beneath Sea Ice. Science. 167, 171-172 (1970).
  40. Dayton, P. K., Martin, S. Observations of ice stalactites in McMurdo Sound, Antarctica. J. Geophys. Res. 76, 1595-1599 (1971).
  41. Eide, L. I., Martin, S. The formation of brine drainage features in young sea ice. J. Glaciol. 14, 137-154 (1975).
  42. Martin, S. Ice stalactites: comparison of a laminar flow theory with experiment. J. Fluid Mech. 63, 51-79 (1974).
  43. Jeffs, K., Attenborough, D. Frozen Planet: Episode 5 'Winter'. , BBC. (2011).
  44. Fothergill, A., Berlowitz, V., Attenborough, D. Ch. Winter: Life closes down. in Frozen Planet: A World Beyond Imagination. , BBC books. (2011).
  45. Yun, X., et al. Ice formation in the subcooled brine environment. Int. J. Heat Mass Transfer. 95, 198-205 (2016).
  46. Weast, R. C. CRC Handbook of Chemistry and Physics. 64, 64 edn, CRC Press. 257-258 (1983).
  47. Bejan, A., Lage, J. L. The Prandtl Number Effect on the Transition in Natural Convection Along a Vertical Surface. J. Heat Transfer. 112, 787-790 (1990).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Trefwoorden

IjsvormingWarmteoverdrachtPekelstemperatuurPekelconcentratieStromingsreologieWaterinjectieIjsopvangDichtheidsmetingTemperatuurmonitoring
Ice Generation en de warmte- en massatransport Fenomenen van de invoering van water tot een koud bad van Pekel
Neem contact met ons op
Aanbevelen aan bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleid

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.