Name: Hibrid Sulandınlabilir Desenler Silindirik Yüzeylerde Pool-Kaynama Isı Transferinin Geliştirilmesi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-04-10T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 32 s
Description: Öğrenin, silindirik bakır yüzeylerde hibrid sulandırılabilir desenlerin havuz kaynama ısı transfer katsayısı ve kabarcık dinamiği üzerindeki etkisini. Bu yöntem, yüzey modifikasyonlarıyla ısı transfer verimliliğini artırma potansiyelini gösterir.

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

Yazarlar, Bilim ve Teknoloji Bakanlığı, MOST'un fon desteğini minnetle kabul ederler (proje numaraları: MOST 104-2218-E-002 -004, MOST 105-2218-E-002-019, MOST 105-2221-E-002 -107 -MY3, MOST 102-2221-E-002 -133 -MY3 ve MOST 102-2221-E-002 -088 -MY3).

Modifiye Yüzeylerin hazırlanması 1. <ol><li> El ile bir # 2000 zımpara kullanılarak 15 dakika boyunca test parçası (içi boş bakır silindir 40 mm uzunlukta (I), 25 mm dış çap (d o), ve bir 18 mm iç çapa (D)) cila kağıt. DI su takiben aseton ile durulayarak cilalı yüzeyi temizleyin. </li><li> 120 ° C&#39;lik sabit bir sıcaklıkta, 2 saat için bir fırın içinde cilalı test parçası yerleştirin. </li><li> Aşağıdaki aşamaları kullanarak bir süperhidrofilik SİO2 nanopartikül çözeltisi hazırlayın. <ol><li> tetraetoksi silan ve Dİ suyu 4 mol oranları: 1 karıştırılarak çözelti A hazırlayın. % 37 2 damla solüsyon A&#39;ya konsantre HCI ve 2 saat süreyle karışmaya ekleyin. </li><li> etanol ve deiyonize suda 3 molar oranı: 1 karıştırılarak çözelti B olun. </li><li> Çözelti B, 80 mL çözelti A 1 mL karıştırın ve 2 saat boyunca karıştırın. </li><li> Hazırlanan Solu SİO2 nanopartiküller (40 nm çapında) 32 g ekleme1 saat boyunca tion ve karıştırma. </li></ol></li><li> 5 mm / dk&#39;lık bir hızda daldırma kaplama düzeneği kullanılarak hazırlanan çözelti içinde test parçası bırakın. 1 saat boyunca 120 ° C de bir fırında kaplanmış test parçası tutun. </li><li> Aşağıdaki adımları kullanarak (Şekil 1 &#39;de gösterildiği gibi), eksenel yönde, farklı yönelimler, 2, 4 ve 8 interlined hibrid desen hazırlayın. <ol><li> merkezi ve PE kaplama alanı kaplanacak (bölge) üzerine en INTERLINES ayarlamak alanı Maske 0 ° &#39;lik yönelimde 2-interline yüzey için doğru bir yönelimde ile (fugalara gerekli sayıda uygun yalıtım bandı kullanarak kaplanmamış olması üst kısım. diğer yandan, 90 ° yönlendirme için, alt ve üst bir de bir satırlar arası ayarlayın ve 180 ° yönlendirme için, PE kaplama altındaki alan ve merkezde INTERLINES ayarlayın. Benzer şekilde, ayarlamak farklı o ile 4, 8 interlined yüzeylerin pozisyonrientation olarak, Şekil 1 &#39;de gösterilmektedir). </li><li> 5 mm / dakika yavaş hızda, yüksek daldırma hız ve artış bir daldırma kaplama aparatı, daldırma kullanılarak hazırlanan çözelti içinde maskeli test parçası bırakın. 1 saat boyunca 120 ° C de bir fırında kaplanmış test parçası tutun. </li><li> Uygun bir yönlendirme ile fugalara gerekli sayıda elde etmek için maskelenmiş alandan bandı çıkarın. </li></ol></li></ol><img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/55387/55387fig1.jpg" /> Şekil 1. Çeşitli Interlined Yüzeylerin seçilmesi. değişik konumları bulunan çeşitli interlined yüzeyler (a) şematik. Tüm koşullar, 1: düz bir bakır yüzeyi ve bir PE kaplama yüzeyinin alanı oranı 1&#39;dir. (b) Yönlendirme seçim kriterleri. (c) 2 interline 0 ° açı bakan yüzeyi izometrik görünüşüdür. Yönlendirme taban ve kaplama arasındaki açı olarak seçilir:Merkezi üst taraftan birinci hidrofilik Desenin hattı ve bir saat yönünde ölçülür. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55387/55387fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın.</a> 2. Deneysel Prosedür <ol><li> izolasyon bandı kullanılarak kaplanmış test parçasının her bir dairesel taban az bir cam tüp düzeltin. </li><li> Fugalara gerekli konumuna göre, silikon macunu kullanılarak (Şekil 2&#39;de gösterildiği gibi) yatay 140- x 140- x 160 mm bölmesine bu montaj grubunu sabitleme. </li><li> 550 W, 18 mm&#39;lik bir çapa ve test parçasının deliğe çevresel alanı üzerinde termal macun, ince bir film ile, 40 mm uzunluğundaki kartuş ısıtıcısını yerleştirin. </li><li> Bir doğru akım (DC) güç kaynağı ünitesine kartuş ısıtıcı bağlayın. </li><li> Şekilde gösterildiği gibi, 5 mm, 7 mm alternatif derinliğine sahip 8 eşit aralıklı 1 mm delikler içine yerleştirin T türü termokupl3 veri kaydedici onları bağlayın. </li><li> Üst kapak üzerinde temin mekanlarda (RTD), bir geri akış kondansatörü ve bir yardımcı ısıtıcı yerleştirin ve direnç sıcaklık dedektörü düzeltin. Kaynar odasının üzerine bunları düzelt. </li><li> havuz kaynama odası içine Dİ suyu 1.400 mL doldurun. </li><li> 5 ° C &#39;de muhafaza edilen bir soğutma bölmesine geri akış kondansatörü bağlayın. </li><li> Önceki deneyden, kuvvetli bir şekilde yardımcı ısıtıcı kullanılarak 30 dakika boyunca havuz kaynama odası içinde distile su kaynatın. </li><li> Yardımcı ısıtıcı kullanarak, doymuş, kaynama koşullarında distile su tutun. Daha sonra, güç kaynağı geçiş ve 0.1 A bir ilk akım vermek </li><li> kararlı bir duruma ulaşması için 2 dakika bekleyin. Daha sonra, 0.3 A artışlarla elektrik akımını artırmak </li><li> veri kaydedici kullanarak her bir güç girişindeki sıcaklık kaydedilir. 4 A maksimum akım ulaşılana kadar deney devam edin. Bu arada, kabarcık dinamiği f kayıt<html> ya da bir CCD kamera ile her bir güç girişi test parçası üzerinde odaklanmıştır havuz kaynama odası, önüne yerleştirilir. </li></ol><img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/55387/55387fig2.jpg" /> Havuz kaynatma Odası Şekil 2. Şematik. Cam tüpler, silikon macun ile, içi boş, bakır silindirin her iki tarafına bağlanır. Bu silikon macun ile havuz kaynar odasına sabittir. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55387/55387fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/55387/55387fig3.jpg" /> 3. Termokupl Konumlandırma Şekil. 8 termokupl 20 mm&#39;lik bir çap test parçası yerinde çevresel 1 mm çaplı delikli içine yerleştirilir. Alternatif 1 mm çapında delikleri derinlikleri 5 mm ve sırasıyla 7 mm sabitlenir./files/ftp_upload/55387/55387fig3large.jpg&quot; target = &#39;_ blank&#39;&gt; bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayın. 3. Veri İndirgeme <ol><li> Aşağıdaki denklem 19 kullanılarak ısı girişi (S) hesaplayın S = I-V (1) Not: I ve V sırasıyla amper giriş akımı ve volt gerilim vardır. </li><li> Formül 19 ile iki yan yüzeylerden ısı kaybının (S kaybı) tahmin edilmesi: <img alt="Denklem 2" src="/files/ftp_upload/55387/55387eq2.jpg" /> (2) Not: k bakırın ısıl iletkenliği; T 7 mm ve T, 5 mm, 7 mm ve sırasıyla 5 mm derinliğe kadar sıcaklığın ortalama değerlerdir; Ax (2 mm) derinlikleri arasındaki farktır; ve <img alt="Denklem 2B" src="/files/ftp_upload/55387/55387eq2b.jpg" /> Test p enine kesit alanıdır<html> IECE. </li><li> Aşağıdaki formül 19 kullanılarak (q &#39;), ısı akışının belirlenmesi: <img alt="Denklem 3" src="/files/ftp_upload/55387/55387eq3.jpg" /> (3) Not: A = π d t l, test parçasının çevresel bir alandır. </li><li> Aşağıdaki denklem 19 kullanarak duvar süper ısısını (hesaplayın: <img alt="Denklem 4" src="/files/ftp_upload/55387/55387eq4.jpg" /> (4) Not: Tm T 7 mm ve T, 5 mm ortalama, test parçası, RO (12,5 mm) test parçasının dış yarıçapı r m (10 mm) test parçasının yarıçapı uzunluğudur Şekil 4&#39;te gösterildiği gibi, delik ölçme ve T doymuş DI su doyma sıcaklığıdır. </li><li> Aşağıdaki formül 19 kullanılarak HTC (α) hesaplayın: celle / 55387 / 55387eq5.jpg&quot;/&gt; (5) </li></ol><img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/55387/55387fig4.jpg" /> Duvar Sıcaklık Analiz Şekil 4. şematik. Duvar sıcaklığı ölçülen ortalama sıcaklığını ve bilinen silindirik ısı direnci kullanılarak hesaplanır. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55387/55387fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın.</a>

<ol><li>Putsch, G. Thermal challenges in the next generation of supercomputers. Proc. CoolCon MEECC Conference. , 1-83 (2005).</li>
<li>Phan, H. T., Caney, N., Marty, P., Colasson, S., Gavillet, J. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0017931009003986">Surface wettability control by nanocoating: The effect on pool boiling heat transfer and nucleation mechanism.</a> Int. J. Heat and Mass Transfer. 52, 5459-5471 (2009).</li>
<li>Barber, J., Brutin, D., Tadrist, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+on+boiling+heat+transfer+enhancement+with+nanofluids%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale+Res.+Lett%22%5BJournal%5D)">A review on boiling heat transfer enhancement with nanofluids.</a> Nanoscale Res. Lett. 6 (1), 280(2011).</li>
<li>Kim, S. J., Bang, I. C., Buongiorno, J., Hu, L. W. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.2360892">Effects of nanoparticle deposition on surface wettability influencing boiling heat transfer in nanofluids.</a> Appl. Phys. Lett. 89, 153107(2006).</li>
<li>Berenson, P. J. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0017931062900790">Experiments on pool-boiling heat transfer.</a> Int. J. Heat Mass Transfer. 5 (10), 985-999 (1962).</li>
<li>You, S. M., Simon, T. W., Bar-Cohen, A. <a target="_blank" href="http://ieeexplore.ieee.org/document/180048/">A technique for enhancing boiling heat transfer with application to cooling of electronic equipment.</a> IEEE Trans. Compon. Hybrids Manuf. Tech. 15 (5), 823-831 (1992).</li>
<li>Li, C., Peterson, G. P. <a target="_blank" href="http://heattransfer.asmedigitalcollection.asme.org/article.aspx?articleid=1448929">Parametric study of pool boiling on horizontal highly conductive microporous coated surfaces.</a> J. Heat Transfer. 129 (11), 1465-1475 (2007).</li>
<li>Trisaksri, V., Wongwises, S. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032105000444">Critical review of heat transfer characteristics of nanofluids.</a> Renew. Sust. Energy Rev. 11 (3), 512-523 (2007).</li>
<li>Trisaksri, V., Wongwises, S. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0017931008004833">Nucleate Pool Boiling Heat Transfer of TiO2-R141b nanofluids.</a> Int. J. Heat Mass Transfer. 52 (5-6), 1582-1588 (2009).</li>
<li>Suriyawong, A., Wongwises, S. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0894177710000579">Nucleate pool boiling heat transfer characteristics of TiO2- water nanofluids at very low concentrations.</a> Exp. Therm. Fluid Sci. 34 (8), 992-999 (2010).</li>
<li>Suriyawong, A., Dalkilic, A. S., Wongwises, S. <a target="_blank" href="https://www.astm.org/DIGITAL_LIBRARY/JOURNALS/JAI/PAGES/JAI104409.htm">Nucleate Pool Boiling Heat Transfer Correlation for TiO2-Water Nanofluids.</a> J. ASTM Int. 9 (5), 1-12 (2012).</li>
<li>Sarangi, S., Weibel, J. A., Garimella, S. V. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001793101400845X">Effect of particle size on surface-coating enhancement of pool boiling heat transfer.</a> Int. J. Heat Mass Transfer. 81, 103-113 (2015).</li>
<li>Kumar, C. S. S., Suresh, S., Kumar, M. C. S., Gopi, V. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0894177715002514">Effect of surfactant addition on hydrophilicity of ZnO-Al2O3 composite and enhancement of flow boiling heat transfer.</a> Exp. Therm. Fluid Sci. 70, 325-334 (2016).</li>
<li>Takata, Y., Hidaka, S., Uraguchi, T. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/01457630600793962">Boiling feature on a super water-repellent surface.</a> Heat Transfer Eng. 27 (8), 25-30 (2006).</li>
<li>Takata, Y., Hidaka, S., Masuda, M., Ito, T. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/er.861/abstract">Pool boiling on a super hydrophilic surface.</a> Int. J. Energy Res. 27 (2), 111-119 (2003).</li>
<li>Takata, Y., Hidaka, S., Kohno, M. Enhanced nucleate boiling by super hydrophobic coating with checkered and spotted patterns. International Conference on Boiling Heat Transfer. , Spoleto. (2006).</li>
<li>Hsu, C. C., Chiu, W. C., Kuo, L. S., Chen, P. H. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.4897953">Reversed boiling curve phenomenon on surfaces with interlaced wettability.</a> AIP Advances. 4, 107110(2014).</li>
<li>Jo, H., Ahn, H. S., Kang, S. H., Kim, M. H. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0017931011003231">A study of nucleate boiling heat transfer on hydrophilic, hydrophobic and heterogeneous wetting surface.</a> Int. J. Heat Mass Transfer. 54 (25-26), 5643-5652 (2011).</li>
<li>Mehta, J. S., Kandlikar, S. G. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0017931013003074">Pool boiling heat transfer enhancement over cylindrical tubes with water at atmospheric pressure, Part I: Experimental results for circumferential rectangular open microchannels.</a> Int. J. Heat Mass Transfer. 64, 1205-1215 (2013).</li>
<li>Cornwell, K., Houston, S. D. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0017931094900310">Nucleate Pool Boiling on Horizontal Tubes - a Convection-Based Correlation.</a> Int. J. Heat Mass Transfer. 37, Suppl 1. 303-309 (1994).</li>
<li>Holman, J. P. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHolman%2C+JP+%22Experimental+Methods+for+Engineers%22">Experimental Methods for Engineers</a>. , 7th ed, Tata McGraw Hill Education Private Limited. (2007).</li>
</ol>

Yazarlar, rekabet eden hiçbir finansal çıkarları olmadığını beyan ederler.

Bu araştırmanın temel amacı, protokol bölümünde açıklandığı gibi hibrit ıslatılabilir yüzeyi tanıtarak nükleer reaktörler, kazanlar ve ısı boruları gibi yüksek ısı dağılımı uygulamaları için havuzda kaynayan bir ısı emici geliştirmekti. Bu yüzeyler, homojen ıslanabilir yüzeylerden (hidrofilik ve hidrofobik) daha iyi havuz kaynatma performansları üretebilir. Kaynama ısısı transfer performansındaki iyileşme, aktif çekirdeklenme bölgelerindeki artıştan ve oluşan kabarcıkların yüzeyden kolayca ayrılmasından kaynaklanmaktadır...

10-10 Mayıs W aralığında soğutma sağlayan bir yüksek ısı akışı besleyen sistemi / cm2 elektronik, savunma, aviyonik ve nükleer cihaz gelişme ortaya çıkan alanlar gereklidir. hava ile geleneksel bir soğutma nedeniyle serbest ve baskılı-konveksiyon koşullar için düşük ısı transferi katsayısı (HTC) için, bu uygulamalar için yeterli değildir. 1,000 W / cm 2 1 - bu ve havuz kaynama gibi faz değişimine dayalı bir soğutma teknikleri, kaynar, akış 10 mertebesinde yüksek ısı akısı kaldırmak için yeterince iyi. iki fazlı bir ısı aktarma işlemi izotermal olduğu için, soğutulmuş, cihaz sıcaklığının yüzey boyunca hemen hemen sabittir. Nedeniyle yüzeyi boyunca sıcaklığın önemsiz değişiklikler nedeniyle, cihazın termal şok elimine edilebilir. Bununla birlikte, ısı transferi kaynayan temel sınırlayıcı parametre sıcaklığında 2 anormal artışa neden olur ve kritik ısı akısı (KKY) &#39;dir </sup&gt;. Son birkaç on yılda, kapsamlı araştırma yüzey modifikasyonu, nanosıvıları ve yüzey kaplamaları, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 kullanarak CHF geliştirmek için yürütülmüştür. Çeşitli yöntemler arasında, yüzey kaplamaları, yüzey alanında önemli bir artış CHF geliştirmek için en iyi yöntem olduğu bulunmuştur. Yüzey kaplamaları genellikle kanatçık eylem, gözeneklilik etkileri ve yüzey ıslanabilirlik 12 ısı transferini artırır. Yüzey ıslanabilirlik ısı transferi kaynayan önemli bir rol oynamaktadır. Daha önceki çalışmalar, düşük ısı akışı koşullarında, hidrofobik yüzey nedeniyle erken nükleasyon daha HTC göstermektedir göstermektedir. Ancak, endaha yüksek ısı akışı, oluşan kabarcıkların ayrılması nedeniyle yüzeyine doğru suyun düşük afinite yavaştır. Bu balon birleşmesine yol açar ve bir alt CHF 3 ile sonuçlanır. Öte yandan, bir hidrofilik yüzey nedeniyle oluşan kabarcıkların hızlı dekolmanı, daha yüksek bir CHF üretir, fakat bu durum hava kabarcığı 13 gecikme nedeniyle, düşük ısı akısı daha düşük bir HTC verir. Hibrid yapıları nedeniyle hidrofobiklik ve hidrofiliklik 14, 15, 16 kombine etkisine tüm ısı kaplama için ısı transferini kaynayan dikkate değer bir artışı göstermektedir. Hsu ve ark. PE kaplama Si kaplamak suretiyle üretilen heterojen ıslatılabilir bir yüzey maskeli bakır yüzeyi üzerinde nano-tanecikleriyle. Bunlar kaplama süresi değiştirilerek farklı ıslanabilirlik oranlarını sağladı. kaynama başlangıcı saat göre heterojen yüzeylerde daha önce meydana gelenesas itibariyle bir duvar düşük omogeneous yüzey 17, aşırı ısıtma. Jo ve diğ. Hidrofilik, hidrofobik, ve heterojen ıslatma yüzeylerinde çekirdek kaynama ısı transferi çalışmalarını gerçekleştirdik. Heterojen ıslatma yüzeyi hidrofilik yüzeye hidrofobik desenli noktalar oluşmuştur. Daha yüksek HTCs ve hidrofilik yüzey ile karşılaştırıldığında, heterojen yüzeyi aynı CHF var. Isı transferini kaynayan bir gelişme, doğrudan yüzeye ve kaynama koşulları 18 üzerine noktalar sayısına bağlıdır. Bu çalışmada, eksenel hibrid ıslatılabilir desenler daldırma kaplama tekniği kullanılarak silindirik bakır yüzeyi üzerinde üretilmiştir. Havuz kaynama noktalı bir ısı-transfer çalışmaları fugalara sayısı ve hibrid ıslatılabilir modelinin yönüne etkilerini belirlemek için deneyler yapılmıştır. Kaynama ısı akısı, HTC ve balon dinamikleri Tüm kaplanmış alt tabakalar ve biz için analiz edildiBakır alt-tabaka ile karşılaştırıldığında, yeniden.

<table><tbody><tr><td>Deiyonize su</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Silika nanopowder, 40 nm</td><td>UniRegion Bio-Tech</td><td>60676860</td><td></td></tr><tr><td>Etanol</td><td>ECHO Chemical co., Ltd,</td><td>64175</td><td></td></tr><tr><td>Hidroklorik asit</td><td>SHOWA Chemical co., Ltd.</td><td></td><td></td>7647010</tr><tr><td>Tetraetoksisilan</td><td>SHOWA Chemical co., Ltd.</td><td>78104</td><td></td></tr><tr><td>Aseton</td><td>UNI-İLERİ CORP.</td><td>67641</td><td></td></tr><tr><td>Kartuş Isıtıcı</td><td>Chung Shun Isıtıcı & Enstrüman Co, Ltd</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pyrex bardağı&nbsp;</td><td>Otomotiv Cam servisi, Tayvan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sıradan sertleştirilmiş cam</td><td>Otomotiv Cam servisi, Tayvan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Termal macun</td><td>Electrolube</td><td>EG-30 &nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>İzolasyon Bandı</td><td>Chuan Chi Trading Co., Ltd,</td><td>Kapton Bant Zımpara Kağıdı</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Chuan Chi Trading Co., Ltd</td> <td># 2000</td><td></td></tr><tr><td>Isıtma fırını</td>, <td>Chung Chuan</td><td>Hong Sen HS-101</td><td></td></tr>, <tr><td>Elektronik teraziler,</td><td>A & D co. Ltd</td><td>GX400</td><td></td></tr><tr><td>Ultrasonik temizleyici</td><td>Bransonic</td><td>Bransonic 3510</td><td></td></tr><tr><td>Mıknatıs karıştırıcı</td><td>Sarı çizgi</td><td>MST D S1</td><td></td></tr><tr><td>Veri kaydedici ve nbsp;</td><td>Yokogawa</td><td>MX-100</td><td></td></tr><tr><td>CCD kamera</td><td>JVC</td><td>LY35862-001A</td><td></td></tr><tr><td>Silikon macun</td><td>Permatex</td><td>599BR</td><td></td></tr><tr><td>Güç kaynağı</td><td>Gwinstek</td><td>GPR-20H50D</td><td></td></tr><tr><td>Teflon bant&nbsp;</td><td>Chuan Chi Trading Co., Ltd</td><td>CS170000</td><td></td></tr><tr><td>Temas Açısı Gonyometre</td><td>Sindatek</td><td>Model 100SB</td><td></td></tr><tr><td>Yardımcı Isıtıcı</td><td>Chuan Chi Trading Co., Ltd</td><td></td><td></td>,</tr><tr><td>T-tipi termokupllar</td>, <td>Chuan Chi Trading Co., Ltd</td><td></td><td></td>,</tr><tr><td>Reflü Kondenser&nbsp;</td><td>Chuan Chi Trading Co., Ltd</td><td></td><td></td>,</tr><tr><td>Cam elyaf</td>, <td>Profesyonel Plastik, Tayvan</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

hibrid sulandınlabilir desenler silindirik yüzeylerde pool-kaynama isı transferinin geliştirilmesi

Pool-Boiling Heat-Transfer Enhancement on Cylindrical Surfaces with Hybrid Wettable Patterns

Bu çalışmada, ara hat sayısının etkisini ve hibrit ıslanabilir modelin oryantasyonunu araştırmak için havuz kaynatma ısı transferi deneyleri yapılmıştır. Hibrit ıslanabilir desenler, maskeli, hidrofobik, silindirik bir bakır yüzey üzerine süperhidrofilik SiO2 kaplanarak üretildi. Çalışma sıvısı olarak deiyonize (DI) su kullanılarak, 25 mm çapında ve 40 mm uzunluğunda farklı yüzey işlem görmüş bakır silindirler üzerinde havuz kaynatma ısı transferi çalışmaları yapılmıştır. Deneysel sonuçlar, ara çizgilerin sayısının ve hibrit ıslanabilir modelin oryantasyonunun duvar aşırı ısınmasını ve HTC'yi etkilediğini gösterdi. Ara hatların sayısını artırarak, HTC, düz yüzeye kıyasla geliştirildi. Şarj bağlantılı cihaz (CCD) kamerasından elde edilen görüntüler, ara hatlarda diğer parçalara kıyasla daha fazla kabarcık oluştuğunu gösterdi. En alt kısmı hidrofobik olan hibrit ıslanabilir model, en iyi ısı transfer katsayısını (HTC) verdi. Deneysel sonuçlar, yüzeyin kabarcık dinamiğinin çekirdek kaynamasını belirleyen önemli bir faktör olduğunu göstermiştir.

Havuz kaynama noktalı bir ısı-transfer deneyleri şeması Şekil 5&#39;te gösterilmektedir deney düzeneği kullanılarak bir melez ıslatılabilir silindirik yüzeyi üzerinde gerçekleştirilmiştir. fugalara sayısı ve havuz kaynama performansı üzerinde melez ıslatılabilir desenin oryantasyonu etkisinin araştırılması sırasında havuz kaynama deneysel prosedür protokolü bölümünün aşama 2&#39;de açıklandığı başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir. duvar kızdırma karşı ısı akışı ve ı...

Havuz kaynatma ısı transferi deneyleri ısı transferi katsayısı (HTC) üzerine hibrit ıslanabilir desen etkilerini gözlemlemek için yapılmıştır. araştırma parametreleri fugalara sayısı ve modifiye ıslatılabilir yüzey deseni yönelimi vardır.

Hibrid Sulandınlabilir Desenler Silindirik Yüzeylerde Pool-Kaynama Isı Transferinin Geliştirilmesi

In this study, pool-boiling heat-transfer experiments were performed to investigate the effect of the number of interlines and the orientation of the ...

Bu deneyin genel amacı, eksenel ıslanabilir desenlerin sayısının ve yöneliminin havuz kaynamalı ısı transferi üzerindeki etkisini incelemektir. Bu yöntem, hibrit değişkenliğin kaynamalı ısı transfer katsayısı ve kabarcık dinamiği üzerindeki etkisi gibi havuz kaynamalı ısı transferi alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, hibrit ıslanabilir yüzeylerin havuz kaynamalı ısı transfer katsayısını ve kabarcık dinamiğinile doğru şekilde ölçebilmesidir.Başlamak için, içi boş bir bakır silindiri 2.000 numara zımpara kağıdı kullanarak 15 dakika boyunca manuel olarak parlatın. Parlatılmış yüzeyi önce aseton, ardından deiyonize su ile durulayarak temizleyin. Parlatılmış test parçasını sabit 120 °C sıcaklıktaki bir fırında iki saat boyunca bekletin.Süper hidrofilik bir silikon dioksit nanoparçacık çözeltisi hazırlamak için, önce tetraetoksisilan ve deiyonize suyu karıştırarak çözelti A'yı hazırlayın. Ardından, çözelti A'ya iki damla %37'lik konsantre HCl ekleyin ve iki saat boyunca karıştırın. Sonrasında, etanol ve deiyonize suyu karıştırarak çözelti B'yi hazırlayın.Ardından, bir mililitre çözelti A ile 80 mililitre çözelti B'yi karıştırın ve iki saat boyunca harmanlayın. Hazırlanan çözeltiye 32 gram silikon dioksit nanopartikül ekleyin ve metin protokolünde açıklandığı şekilde test parçasını daldırmadan önce bir saat boyunca karıştırın. Sonra, yalıtım bandı kullanarak kaplanmayacak alanı, gereken ara hat sayısı ve uygun yönlendirmeye göre maskeleyerek, test parçasının eksenel yönü boyunca farklı yönelimlere sahip iki adet ara hatlı hibrit desen hazırlayın.Sıfır derece yönelimdeki iki çizgili yüzey için merkezdeki çizgileri ve üst taraftaki süper hidrofilik alanı ayarlayın. Aksine, 180 derece yönelim için alttaki süper hidrofilik alanı ve merkezdeki çizgileri ayarlayın. Benzer şekilde, farklı yönelimlere sahip dört ve sekiz çizgili yüzeylerin konumlarını ayarlayın.Ardından, maskelenmiş test parçası bir daldırma kaplama düzeneği kullanılarak yüksek bir daldırma hızıyla hazırlanan çözeltiye daldırın ve dakikada beş milimetre olan düşük bir hızla yukarı çekin. Kaplanmış test parçasını bir fırında 120 derece'de bir saat boyunca bekletin. Son olarak, uygun yönlendirmeye sahip istenen sayıdaki ara hattı elde etmek için maskelenmiş bölgedeki yalıtım bandını çıkarın.Kaplamalı test parçasının her bir dairesel tabanına, izolasyon bandı kullanarak birer cam tüp sabitleyin. Bu düzeneği, ara hatların gereken konumuna göre silikon macun kullanarak yatay şekilde hazneye sabitleyin. Çevresel bölgeye ince bir termal macun tabakası sürülmüş olan kartuş ısıtıcıyı, test parçasının deliğine yerleştirin.Kartuş ısıtıcıyı bir doğru akım güç kaynağına bağlayın. T-tipi termokuplları, beş milimetre ve yedi milimetre değişen derinliklerdeki, eşit aralıklarla yerleştirilmiş sekiz adet bir milimetrelik deliğe yerleştirin. Ardından, bunları veri kaydediciye bağlayın.Direnç sıcaklık detektörlerini, bir geri soğutucuyu ve bir yardımcı ısıtıcıyı üst kapaktaki uygun boşluklara yerleştirip sabitleyin. Bunları kaynama odasının üzerine sabitleyin. Ardından, havuz tipi kaynama odasına 1,4 litre deiyonize su doldurun.Reflüks kondanserini beş santigrat dereceye sabitlenmiş bir soğutma haznesine bağlayın. Deneyden önce, yardımcı ısıtıcıyı kullanarak havuz kaynatma haznesindeki deiyonize suyu 30 dakika boyunca kuvvetlice kaynatın. Yardımcı ısıtıcıyı kullanarak deiyonize suyu doymuş kaynama durumunda tutun.Ardından, güç kaynağını açın ve 0,1 ampere başlangıç akımı verin. Bu sırada, havuz kaynama odasının önüne yerleştirilmiş ve test parçasına odaklanmış bir CCD kamera kullanarak her bir güç girişi için kabarcık dinamiğini kaydedin. Kararlı duruma ulaşmak için iki dakika bekledikten sonra, elektrik akımını 0,3 amperlik artışlarla yükseltin.Veri kaydediciyi kullanarak her güç girişindeki sıcaklığı kaydedin. Maksimum dört amper akıma ulaşana kadar deneye devam edin. Son olarak, metin protokolünde açıklandığı şekilde Veri İndirgeme işlemini gerçekleştirin.Burada, sade bakır yüzeyin, tamamen süperhidrofilik yüzeyin ve sıfır derece yönelimli farklı sayıda ara hatlara sahip hibrit yüzeylerin havuz kaynatma performansları gösterilmektedir. Çeşitli yüzeylerin havuz kaynatma eğrileri üzerindeki etkisi ve ayrıca ısı transfer katsayısının (HTC) ısı akısına göre değişimi gösterilmiştir. Sekiz ara hatlı yüzeyler, belirli ısı akıları için diğer yüzeylere kıyasla daha iyi HTC sergilerken, iki ve dört ara hatlı yüzeylerin HTC değerleri neredeyse aynıdır.İki hatlı hibrit yüzeylerin, dört hatlı hibrit yüzeylerin ve sekiz hatlı hibrit yüzeylerin havuz kaynama eğrileri üzerinde yönelimin etkisi gösterilmiştir. Havuz kaynama eğrilerindeki sola doğru kayma; iki hatlı yüzey için 0 derece, dört hatlı yüzey için 90 derece ve sekiz hatlı yüzey için 45 derecede elde edilmiştir. Ayrıca iki hatlı hibrit yüzeylerin, dört hatlı hibrit yüzeylerin ve sekiz hatlı hibrit yüzeylerin ısı transfer katsayısı üzerinde yönelimin etkisi de gösterilmiştir.Sıfır derecedeki iki hatlı yüzeyin, 90 derecedeki dört hatlı yüzeyin ve 45 derecedeki sekiz hatlı yüzeyin HTC değerleri en yüksek değerleri göstermektedir. Bu teknik bir kez kavrandığında, uygun şekilde uygulandığı takdirde farklı şekillerde gerçekleştirilebilir. Bu prosedürü öğrenmek için, hibrit değişkenliğin havuz kaynaması üzerindeki etkisini incelemek amacıyla havuz kaynaması ısı transfer katsayısı ve kabarcık dinamiği analizleri yapılabilir.Nanopartiküller ve kimyasallarla çalışmanın tehlikeli olabileceğini unutmayın; bu prosedürü gerçekleştirirken eldiven ve maske takmak gibi önlemler her zaman alınmalıdır.

pool-boiling-heat-transfer-enhancement-on-cylindrical-surfaces-with

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Yüksek hızlı hareket eden bir yüzey üzerinde sıvı jet çarpmasını incelemek için iki deneysel cihaz tanımlanmıştır: bir hava topu cihazı ve bir dönen disk cihazı. Aparatlar, ray üstü sürtünme kontrolü için ray raylarına sıvı sürtünme değiştiricinin (LFM) uygulanmasına yönelik en uygun yaklaşımları belirlemek için kullanılır.

Bir Hareketli Yüzeyde Yüksek Hızlı Sıvı Jet birikiminin Görselleştirme

Burada, suyun bir sıcaklık aralığı çok altında, suyun donma noktasında, ikinci bir soğutucu olarak, tuzlu su, soğuk banyo kişiye zaman buz oluşumunu göstermek için bir protokol mevcut. Bu endüstri için buz üretme alternatif bir yol olarak kullanılabilir.

Buz Üretimi ve tuzlu su bir soğuk Bath Tanıtımı Su Isı ve Kütle Transferi

Bu el yazması itibariyle Yerel anlık konvektif ısı transfer katsayıları tek veya iki aşamalı boru akışı ölçme amaçlı yöntemleri açıklar. Uzunluğu ve sabit bir hızda hareket uzun (taş) hava kabarcığı yayılma hızı belirlemek için basit bir optik yöntem de sunulmaktadır.

Yerel anlık konvektif ısı transferi boru - tek ve iki aşamalı akış ölçümleri

Burada, birbirine bağlı Coriolis kuvvet ve döndürme-yüzdürme etkileri tam alan ısı transferi dağıtımlarında dönen bir kanal ayırımı için deneysel bir yöntem mevcut.

Uncoupling Coriolis kuvveti ve tam-alan ısı üzerinde dönen yüzdürme etkileri dönen bir kanal özelliklerini aktarma

Basit bir protokol hemiwicking yapılarının farklı boyut, şekil ve malzemeleri imalat için sağlanır. Protokol fiziksel damgalama, kalıplama PDMS ve ince film yüzey modifikasyonlar ile ortak malzeme ifade teknikleri bir arada kullanır.

Ölçeklenebilir pul baskı ve Hemiwicking yüzeyler imalatı

Bu makale, hiperbolik bir Schauberger hunisinde üç farklı su girdabı rejiminin nasıl oluşturulabileceğini, bunların en önemli özelliklerini ve oksijen transfer hızları gibi ilişkili parametrelerin nasıl hesaplanabileceğini açıklamaktadır.

Serbest Yüzeyli Hiperbolik Su Girdaplarının Hazırlanması

İnce parçacıkları yüzeye yapıştırarak silikon yüzeylere kalıcı işaretlemeler ve desenler uygulamak için bir yöntem sunuyoruz. İşaretler, tanınabilir bir tasarım veya dijital görüntü korelasyonunda kullanılanlar gibi rastgele bir benek deseni olabilir.

Elastomerik yüzeylere kalıcı, sağlam şablonlu ince parçacık desenlerinin uygulanması

Bu protokol, silan kaplı nano gözenekli yüzeyler üzerinde sıralı dijital desenleme ve aşılama yoluyla kaygan üç boyutlu yapılar üretmek için ışık kaynaklı bir yöntem sunar. Bu yaklaşım, akışkan manipülasyonu ve yüzey mühendisliğindeki uygulamalarla kaygan bölgelerin mekansal olarak kontrol edilmesini sağlayarak, desenli sıvı iticiliğe ve arayüzey kayganlığının kantitatif analizine olanak tanır.

Silan Kaplı Nano Gözenekli Yapılara Dayalı Kaygan Yüzeyler için Işık Kaynaklı Desenleme ve Aşılama

Bir micropunching litografi bir yaklaşım oluşturmak için mikro ve Mikronaltı-desen üst, yanak ve polimer yüzeylerde alt yüzeylerinde geliştirilmiştir. Bu desenlendirme iletken polimerlerin ve yanak modelleri üretme engellerin üstesinden gelir. Bu yöntem birden fazla özelliklerin hızlı üretimi sağlayan ve agresif kimya ücretsizdir.

Mikro ve mikron altı-desen Polimer yüzeyler üzerine oluşturuluyor için Litografi Micropunching

Biz birden karakterizasyon teknikleri eş zamanlı performans (tanır katı oksit yakıt hücreleri (SOFCs), elektrotların yüzeyi tanımlamak için benzersiz bir platform...

Katı Oksit Yakıt Hücreleri Elektrot Yüzeyler Sondalama ve Haritalama

Öğrenin, silindirik bakır yüzeylerde hibrid sulandırılabilir desenlerin havuz kaynama ısı transfer katsayısı ve kabarcık dinamiği üzerindeki etkisini. Bu yöntem, yüzey modifikasyonlarıyla ısı transfer verimliliğini artırma potansiyelini gösterir.

Hibrid Sulandınlabilir Desenler Silindirik Yüzeylerde Pool-Kaynama Isı Transferinin Geliştirilmesi

Daha fazla video keşfet