Name: Yerel anlık konvektif ısı transferi boru - tek ve iki aşamalı akış ölçümleri (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-04-30T14:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 25 s
Description: Keşfedin termografi tekniği ile tek ve iki fazlı boru akışlarında yerel anlık konvektif ısı transfer katsayılarını ölçme yöntemini. Bu invaziv olmayan teknik, duvar sıcaklığındaki hızlı değişimleri yakalar.

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

Bu eser İsrail Bilim Vakfı tarafından desteklenen hibe # 281/14.

1. test bölümü için anlık sıcaklık ölçümleri
<ol><li>Üretim süreci test bölümü (Şekil 2)
	<ol>
<li>Bir boru en az 70 cm uzunluğunda bir parçasını kes. Not: Test bölümü çapı ve duvar kalınlığı deneysel tesiste kullanılan boru olan için aynı olması gerekir.</li>
		<li>Freze makinesi testi bölümünde boru boyunca 4 bitişik dar pencere kesmek için kullanın, her pencere 6 mm genişliğinde ve 80 mm üst üste windows arasında bir 25 mm boşluk ile uzun.</li>
		<li>Bir 12 µm ince paslanmaz çelik folyo, 40-60 cmlong ve 12 mm geniş şeritler kesin. Not: Folyo testi boru Windows'da mühürlemek için kullanılacaktır. Paslanmaz çelik folyo ucuna küçük bir mesafeden işaretlemek ve folyo ısı, bkz: Şekil 2için güç kaynağı teller kaynak için kullanılacak olan iki altın çizgili kaplı olması.</li>
		<li>Bir ohmmeter kullanarak folyo'nın elektrik direncini ölçmek.</li>
		<li>Aşağıda açıklanan adımları izleyerek boru içinde folyo yerleştirin.<ol>
<li>Folyo sert boru dış çapı eşit ile bu testi boru iç çapı için yapılan test bölümüne eklemek için bir temel oluşturmak. Bu amaçla, bir 20 mm genişliğinde 80 cm uzun boru duvar parçası kesip</li>
			<li>Temel üzerine, temel folyo daha sonraki bir aşamada kesme izin için folyo yerleştirmeden önce yağ ile kat.</li>
			<li>Folyo temelinde yer ve o düzleştirin. Alkol ile bir bez alın ve herhangi bir aşırı yağ üzerinden folyo temiz.</li>
			<li>Yapışkan folyo periferal ve ardışık windows arasında köprü konumunu karşılık gelen folyo üç kesimlerindeki geçerlidir. Not: Yapışkan folyo ek işlem için yeterli zaman emin olmak için en az 20 dakika ilk sertleşme süresi olan güçlü olması gerekiyor; Epoksi DP 460 kullanılır.</li>
			<li>Dikkatle folyo ile olarak yukarı doğru windows bakacak şekilde folyo ile test bölümü yerleştirin. Not: Bu işlem iki kişi tarafından yapılmalıdır.</li>
			<li>Folyo windows ile uyumlu olduğunu, Altın çizgili iki dış pencere kenarında olmalıdır emin olun. Bir kez folyo düzgün yerleştirilir ve windows kapsar, temel her sonunda test kanala bir kelepçe kullanarak bağlayın.</li>
			<li>Dikkatle temel altında boru içine katlanmış Bisiklet iç Lastik eklemek, lastik gerekirse yağ. Lastik şişirmek. Enflasyon sırasında yapışkanlı folyo arasında yayılan ve temel ulaşan gözlemlemek. Not: Şişirilmiş lastik tarafından uygulanan basınç yapıştırıcı boru iç duvar ve folyo kravat olacak güvence altına almalıdır. Bu da folyo boru eğriliği için şekil ve herhangi bir olası müdahale folyo veya yapıştırıcı nedeniyle akış için azaltır.</li>
			<li>Pencere açıklıkları ulaşmıştır fazla herhangi bir yapışkan bir bezle temizleyin.</li>
			<li>Lastik yapıştırıcı kuru 24 h havasını boşaltmak için izin, hulâsa o ve kıskaçları açın.</li>
			<li>Temel folyo ve boru aşağıdaki adımlarda bağlantısını kesin:<ol>
<li>Yavaşça hangi taraftan bağlantısını kesin ve bu amaçla bağlantıyı kesme başlamak daha kolay olduğunu hissetmek temel her iki ucuna dokun.</li>
				<li>Uzun bir rulo veya benzer bir nesne orijinal olarak yavaş yavaş kesmek, boru içine tüm temel kesilir ve folyo boru üzerinde güvenli bir şekilde hasarsız kalır kadar yavaş hareket ettirmek için kullanın. Not: Bu işlem, mühür korumak için dikkatli bir şekilde yapılmalıdır; mühür yeni bir mahvettiysem ısı transferi test boru ünitesi yapılmalıdır.</li>
				<li>Boru bir borunun ucuna kapatma ve boru su ile doldurma tarafından kapalı olduğunu kontrol edin.</li>
			</ol>
</li>
		</ol>
</li>
		<li>Aşırı yağ su ve sabun ile boru iç tarafındaki temiz.</li>
		<li>Folyo üzerinde altın şeritler için kaynak elektrik Isıtma kabloları bağlayın. Not: Bu noktalarda folyo korumak için öncelikle bir küçük cooper çip için folyo bağlamanız ve bu tel kaynak için önerilmektedir.</li>
		<li>Termal yapıştırıcı ile bir T tipi ısıl her penceresinin altına bağlayın. Bu thermocouples daha sonra IR kamera kalibrasyon sürecinde kullanılacak. Not: Thermocouples gelen sıcaklık okuma kaydedilir ve bir A/D dönüştürücü kullanarak bir PC tarafından kaydedildi.</li>
		<li>Sprey emissivite en üst düzeye çıkarmak için siyah mat sprey ile folyo dış tarafında boya.</li>
	</ol></li>
	<li>Folyo için uygulanan ısı akısı
	<ol>
<li>DC güç kaynağı için folyo kenarından elektrik Isıtma kabloları bağlayın.</li>
		<li>Folyo istenilen sıcaklık ulaşacak yüzden elektrik akımı ayarlayın. Not: Boru zarar bir sıcaklık ulaşmaz. Pleksiglas için yaklaşık 45 ° C. sınırıdır Ancak, ısı yeterince folyo folyo'nın sıcaklığı en az birkaç derece giriş suyu sıcaklığı akış beklenen geçici değişiklikler nedeniyle soğutma durumu sırasında bile kalmasını sağlamak için emin olun.</li>
		<li>Isı akısı uygulanan Q hesaplamak nerede ben uygulanan akım ve R folyo'nın elektriksel direnç ben2R =. Not: Açık folyo'nın Dış taraftan ısı transferi ihmal edilebilir içinde boru2su ısı transferi için karşılaştırılır.</li>
		<li>Bir PC kontrol edilebilir elektrik anahtarı ısı akısı teller birine ısı akısı itici başlatma ve kapatma kontrol edebilmek için bağlamak.</li>
	</ol></li>
	<li>IR kamerası Not: detaylı özelliklerini laboratuarda kullanılan IR kamerası Ferhstman3,4' te görülebilir. Kamera bir Bilgisayara bağlı ve bir bilgisayar tarafından kontrol.<ol>
<li>Mümkünse, IR kamerası raylar kolayca test bölümü boyunca farklı pozisyonlarda yerleştirmek için kameranın üç boyutlu hareket sağlayan bir dizi bağlayın.</li>
		<li>Herhangi bir ölçüm yapılması önce birkaç dakika IR kamerayı açın, İç sensörleri için gerekli sıcaklık soğuması için zaman ayırın.</li>
		<li>Yer IR kamera odaklama etkinleştirmek için fotoğraf makinesinin odak uzaklığı içindeki yüzeyinden birkaç santimetre. Not: Kamera çözünürlüğüne bağlı olarak ölçülen alan tek bir piksel küçük olmadığından emin olun. Piksel bir dizi oluşan ölçülen yüzey alanı olması tercih edilir.</li>
		<li>IR kamera odağı ayarlayın.</li>
		<li>IR kamera kalibrasyon işlemi:<ol>
<li>Isı akısı thermocouples folyo kayıt sabit sıcaklık yerleştirilen bir kez termal kararlı duruma, yani ulaşıncaya kadar 1.2 ve bir dakika içinde belirtildiği gibi uygulama. Bir ısıl ile deney tesisi çevresinde ortam sıcaklığı ölçmek. Not: Bu sıcaklık yüzey yansıyan sıcaklığı kullanılacaktır. Yüzey emissivite yüksek değeri için bu parametre denecek kadar azdır.</li>
			<li>Ortam sıcaklığı yansıyan sıcaklığı IR kameranın parametresi olarak girin.</li>
			<li>Folyo her pencere için IR kamerası o pencereyi ısıl kayıt tarafından kaydedilen sıcaklık karşılaştırın. IR kamerası sıcaklık kayıt ısıl tarafından kaydedilen sıcaklık eşittir edene kadar IR kamerası emissivite özelliğini ayarlayın. Not: Bu çeşitli ısı akısı değerler için yapılabilir; Ancak, emissivite bu nispeten düşük sıcaklık aralığı hassas değildir. Deneysel kayıtları emissivite ortalama değerini 0,98 yapıldı.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
</ol>2. ölçümleri Taylor kabarcık çevirim hızı ve uzunluğu
<ol><li>
Optik sonda Not: bir lazer ışık kaynağı ve bir fotodiyot optik sonda içerir. Tüm kesit borunun su içerdiğinde, lazer ışını devre kapanmaya neden fotodiyot verilir. Lazer ışını hava kabarcığı çarptığında, fotodiyot dürttü ve devreyi açar. Böylece, optik sonda bir hava kabarcığı önünde veya sıvı bir sümüklü böcek olduğunu belirten ikili bir sinyal alınır.<ol>
<li>Sensör A/D kartı bağlamak için aşağıdaki devre (şekil 3) oluşturun.</li>
		<li>Açmak üzerine lazer diyot gelin. A/D yazılım devrenin dijital giriş kontrol edin. Lazer diyot vurursa, devre kapalı ve olumlu bir sinyal görüntülenir. Not: Diod Lazer dalga boyu çıkışını duyarlı olduğundan emin olun. Optik sensörleri veri 1 kHz hızında kaydedilir.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. deneysel bir işlem
<ol><li>Test bölümü deney tesisi için flanşlar veya boru kayıtları bağlanırsınız.</li>
	<li>Güç kaynağı ve herhangi bir bilgisayarlı sıcaklık kaydedici için thermocouples Isıtma elektrik kabloları bağlayın.</li>
	<li>Yer IR kamera önünde istenilen yerde test bölümü.</li>
	<li>Kamera folyo üzerinde odaklanmıştır emin olun; Bu ısı akı ile yapmak kolaydır.</li>
	<li>Isı akısı (1.2) uygulamak ve IR kamera kalibrasyon işlemi (1.3.5) gerçekleştirin.</li>
	<li>Test boru yer iki optik probları Not: Mümkünse, bir optik prob IR kamerası konuma yerleştirin; kabarcık IR kamerası görünür olmadığı gibi bu sıcaklık ölçüm ve kabarcık konumunu arasındaki eşitleme sağlayacaktır. Mümkün değil, buna göre zamanında sonuçları kaydırmaya emin olun kabarcık hız ve IR kamerası ve optik sonda arasındaki mesafe.<ol>
<li>Lazer ışını gerçekten diyot hits ve olumlu bir okuma verimleri kontrol edin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Su pompası üzerinde açın ve istediğiniz akış hızı ayarlayın. Isı akısı güç kaynağının geçerli ayarlayarak uygulayın.</li>
	<li>Bir kararlı duruma sıcaklık elde kadar bekleyin. Bir tek fazlı boru akış duvar sıcaklığını kaydetmek için bilgisayar programını çalıştırın. Not: Taylor balonu etkisi konvektif ısı transfer katsayısını yalıtmak için ilk konvektif ısı transfer katsayısı aynı akış hızı ve ısı akı olduğu gibi iki aşamalı deneyler, tek fazlı akışı ölçmek için önemlidir. Bu bireysel her olaydan önce gerçekleştirmek için tavsiye edilir.</li>
	<li>Kabarcık enjeksiyon yöneten bilgisayar programı çalıştırın. Not: Bu programı ilk önce bir tek Taylor hava kabarcığı enjekte ve sonra aynı anda IR kamerası kullanarak duvar sıcaklığı ölçmek geçip iki optik problar ikili sinyalleri kaydetmek. Bu iki ölçüm kayıtları arasında ek süre vardiya önlemek için eşitlenmelidir.</li>
	<li>Çalışmaları arasında sistem başlangıç koşullarını için geri, yani duvar sıcaklık için ilk tek fazlı kararlı durum değerini döndürür olması için yeterli zaman gecikme ayarlayın. Not: Tek fazlı kararlı duruma akışı duvar sıcaklığı yüksek ısı akısı üzerinde sürekli nerede durumlarda artırmak mümkündür. Bu deneylerde bir mola ve ısı akısı kapanış tarafından kaçınılmalıdır.</li>
</ol>4. veri işleme
<ol><li>Isı transfer katsayısını EQ 1 dayalı tek fazlı kararlı duruma koşulları için hesaplar. Not: Bu zaman bağımsız katsayısıdır. Sonradan normalize bir faktör olarak kullanılır.<ol>
<li>Altında kaydedilen her bireysel olay Taylor kabarcıklar uzunluğu hesaplamak, şartlar ve optik arasındaki mesafe bölünerek çevirim hızı probları, L, ipucu varış saat dönem aralığı tarafından zaman için her optik sensör:  <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/57437/57437eq2.jpg"> , tL1 ve tL2 kez alt ve üst optik sensörler, Balon ipucu varış sırasıyla nerede.</li>
		<li>Taylor kabarcık'ın çevirim hızı bir optik sonda açık devre süresine göre çarparak kabarcık uzunluğunu hesaplamak için kullanın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Aşama iki akış için anlık yerel ısı transfer katsayısı hesaplama olarak aşağıdakilere yapılmalıdır: Not: Deneysel işlemin tamamı bilgisayarlı rağmen uzunluğu ve Taylor kabarcıklar çevirim hızı her deneysel çalışma tam olarak sabit kalır değil. Bu nedenle, hangi kabarcık ölçüm noktasına ulaşır anında değişir. Optik sonda ve IR kamerası farklı çerçeve var oranları, 1000 ve 30 Hz anılan sıraya göre.<ol>
<li>IR kamerası kaydı Balon ipucu varış anında çevresinde bulunan optik sonda kullanarak.</li>
		<li>Bu tetikleyici sinyal IR kamera kayıt için zaman başvuru sağlar. Not: Ensemble ortalama işlem konvektif ısı transfer katsayısını balonu alttan mesafe ölçüm noktasına, z, bir fonksiyonu olarak elde etmek için gerekli nerede z= 0 kabarcık altına karşılık gelir. Bu parametre boru çapı Dtarafından normalleştirilmiş.</li>
		<li>z/Diçin bir çözünürlük ayarlayın. Tüm kaydedilen veri değerleri (aynı koşullara karşılık gelen) bireysel her olay için öngörülen Uzaysal çözünürlük aralığı içinde yer alan ve kabarcık bu mesafeyi duvar ısıda tek temsilcisi değerini elde etmek için ortalama alt. Not: Bu Uzaysal çözünürlük tabanlı IR kamerası kayıt sıklığı ve Taylor kabarcık çevirim hızı karar vermesi gerektiğini. Bu çalışmada, 0.15-0,3 arasında alınmıştı.</li>
		<li>Balon ipucu/son EQ 1 kullanarak mesafeden bir fonksiyonu olarak ısı transfer katsayısını hesaplar.</li>
		<li>İki aşamalı yerel ani ısı transfer katsayısı tek fazlı sabit katsayısı tarafından normalleştirmek. Not: Bu oran konvektif ısı aktarım hızı tek fazlı akışına göre kabarcık geçiş nedeniyle bir düzelme gösterir.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Hetsroni, G., Rozenblit, R., Yarin, L. P. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0957-0233/7/10/012">A hot-foil infrared technique for studying the temperature field of a wall.</a> Meas. Sci. Tech. 7, 1418(1996).</li>
<li>Babin, V. <a target="_blank" href="NULL">Experimental investigation of the local heat transfer in gas-liquid slug flow</a>. , Tel-Aviv university. Israel. Ph.D. dissertation (2015).</li>
<li>Babin, V., Shemer, L., Barnea, D. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0017931015005979">Local instantaneous heat transfer around a raising single Taylor bubble.</a> Int. J. Heat Mass Transfer. 89 (9), 884-893 (2015).</li>
<li>Fershtman, A., Shemer, L., Barnea, <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0017931015309777">Instantaneous heat transfer rate around consecutive Taylor bubbles.</a> Int. J. Heat Mass Transfer. 95, 865-873 (2016).</li>
<li>Fershtman, A., Shemer, L., Barnea, D. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0017931017302247">Transient convective heat transfer in a pipe due to impulsively initiated downward flow and/or heat flux.</a> Int. J. Heat Mass Transf. 111, 1181-1191 (2017).</li>
<li>Hetsroni, G., Hu, B. G., Yi, B. G., Mosyak, A., Yarin, L. P., Ziskind, G. <a target="_blank" href="https://elibrary.ru/item.asp?id=45140">Heat Transfer in Intermittent Air-Water Flow-Part I: Horizontal Tube.</a> Int. J. Multiphase Flow. 24, 165(1998).</li>
<li>Hetsroni, G., Hu, B. G., Yi, B. G., Mosyak, A., Yarin, L. P., Ziskind, G. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301932297000566">Heat Transfer in Intermittent Air-Water Flow-Part II: Upward Inclined Tube.</a> Int. J. Multiphase Flow. 24, 188(1998).</li>
<li>Hetsroni, G., Mewes, D., Enke, C., Gurevich, M., Mosyak, A., Rozenblit, R. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301932202001325">Heat transfer to two-phase flow in inclined tubes.</a> Int. J. Multiphase Flow. 29, 173-194 (2003).</li>
<li>Ghajar, A. J., Tang, C. C. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/01457630701193906">Heat Transfer Measurements, Flow pattern maps and flow visualization for non-boiling two-phase flow in horizontal and slightly inclined pipe.</a> Heat Transfer Eng. 28, 525(2007).</li>
<li>Franca, F. A., Banneart, A. C., Camargo, R. M. T., Goncalves, M. A. L. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/01457630802241091">Mechanistic modelling of the convective heat transfer coefficient in gas-liquid intermittent flows.</a> Heat Transfer Eng. 29, 984-998 (2008).</li>
<li>Kim, D., Ghajar, A. J., Dougherty, R. L., Ryali, V. K. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/014576399271691">Comparison of 20 two phase heat transfer correlations with seven Sets of experimental data, including flow pattern and tube inclination effects.</a> Heat Transfer Eng. 20, 15(1999).</li>
<li>Nicklin, D. J., Wilkes, J. O., Davidson, J. F. Two-phase flow in vertical tubes. Trans. Inst. Chem. Eng. 40, 61(1962).</li>
<li>Donnelly, B., O'Reilly Meehan, R., Nolan, K., Murray, D. B. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0017931015008510">The dynamics of sliding air bubbles and the effects on surface heat transfer.</a> Int. J. Heat Mass Transfer. 91, 532-542 (2015).</li>
<li>Liu, T., Pan, C. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S135943111501131X">Infrared thermography measurement of two-phase boiling flow heat transfer in a microchannel.</a> Applied thermal engineering. 94, 568-578 (2016).</li>
<li>Dumitrescu, D. T. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/zamm.19430230303/abstract">Stromung an einer Luftblase im senkrechten Rohr.</a> Z. Ang. Math. Mech. 23, 139(1943).</li>
<li>Davies, R. M., Taylor, G. I. <a target="_blank" href="http://rspa.royalsocietypublishing.org/content/200/1062/375">The mechanics of large bubbles rising through extended liquids and trough liquid in tubes.</a> Proc. R. Soc. London, Ser. A. 200, 375(1949).</li>
</ol>

Yerel ısı transferi geçici boru akışı deneysel incelenmesi üst düzey ölçme aletleri ve yöntemleri, aynı zamanda özel olarak oluşturulmuş bir deney tesisi, özellikle, gerektiren karmaşık görev özel olarak tasarlanmış test bölümü oluşur. Mevcut Protokolü sadakatle hızlı geçici değişiklikler duvar sıcaklık ve ısı aktarım hızı akış hidrodinamik farklılığı nedeniyle ölçme yeteneğine sahip bir termografi teknik görüntüler.
Test bölümü üretim işleminin ayrıntılı bir açıklama gösterilir. Tesisin hazır...

Konvektif ısı transferi, duvar ve/veya akış yapılandırmaları, çeşitli sıvı sıcaklığı ölçmek için farklı teknikler kullanarak çok sayıda deneysel çalışmaları son yıllarda yapılmıştır. Algılayıcılar yavaş yanıt sıcaklık ölçümleri kararsız süreçlerde doğruluğunu sınırlar faktörlerden biridir. Yerel anlık duvar sıcaklık kaydetmek için hangi sıcaklık kaydedilir yüzey zamana bağımlı akışı ile termal denge olmak varken yeterince, hızlı yanıt vermek ölçme donanımları vardır. Böylece, yüzeyinin Termal atalet yeterince küçük olması lazım. İlgili zaman ölçekleri konvektif ısı transferi değişikliğe hidrodinamik olayları belirler. Zaman hızlı yanıt böylece geçici akışında zamana bağımlı sıcaklık kaydetmek için çok önemlidir.
Bu gereksinimleri karşılamak için bir IR kamerası akışında bir hızlı sıcaklık yanıt olarak herhangi bir değişiklik sağlayan bir özel kendi kendine üretilen test bölümü kaydetmek için kullanılır. Boru duvar bir parçası kesilmiş ve ince bir paslanmaz çelik folyo ile değiştirilir. Benzer bir yaklaşım Hetsroni vd tarafından kullanılan 1, ancak, onlar kullanılmış folyo doğru ani sıcaklık değişiklikleri ölçmek için çok kalın ve sadece zaman ortalama sıcaklıklar sunuldu. Folyo kalınlığı azalan zaman yanıt oldukça gelişmiş. 2 laboratuarında konvektif ısı transfer katsayıları iki aşamalı akış3,4 ve tek fazlı boru akış5geçici olayları ölçmek için bu yöntem uygulandı.
Şekil 1' de şematik yerleşimini iki aşamalı akış olanağı verilir, eşsiz hava giriş aygıtı ek bilgi Babin vd içinde bulunabilir 3
Konvektif ısı transferi iki aşamalı akışı incelenmesi geçici akış davranışı ve boru kesit içinde geçersiz kesir etkisi nedeniyle çok karmaşıktır. Bu nedenle, birçok çalışma yalnızca belirli akış koşulları6,7,8,9,10 bir fonksiyonu olarak verilen akış rejimi için bir ortalama konvektif ısı transfer katsayısı sunulmuştur , 11. ancak, gazeteleri tarafından Donnelly vd. 12 ve Liu vd. 13 iki aşamalı yerel konvektif ısı transferi çalışmaları örnekleri temsil eder.
Bu da çalışmanın durgun içine enjekte veya sıvı bir boru içinde akan bir tek uzun (taş) kabarcık etrafında ısı transferi ölçümleri ile ilgilidir. Taylor kabarcık bir sabit translasyonel hız14,15,16' yayar. Kabarcık yayılma hızı bir lazer ışık kaynağı ve fotodiyot3,4oluşan optik sonda yöntemi kullanılarak belirlenir.
Kasanın IR kamerası ve optik sonda Taylor kabarcık üstünde veya altında mesafede bir fonksiyonu olarak ölçümleri Yerel anlık konvektif ısı transferi sağlar.
Anlık duvar sıcaklık konvektif ısı transfer katsayısı, hve yaptığı çalışmalarda ünlü sayı hesaplamak için kullanılabilir:
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57437/57437eq1.jpg">, (1)
Burada q folyo, Tw için ısı akısı ve duvar sıcaklık ve giriş suyu sıcaklığı T∞ vardır sırasıyla, k Sıvı iletkenlik ve D boru çapı. Isı transfer katsayıları belirlemek için yaygın olarak kullanılan toplu sıcaklık akışı herhangi bir müdahale tanıtımı önlemek için ölçülen değil.

<table><tbody><tr><td>Kızılötesi kamera</td><td>Optris</td><td>PI-1450</td><td></td></tr><tr><td>Termokupl A/D kartı&nbsp;</td><td>Ulusal Aletler</td><td>NI cDAQ-9714.</td><td></td></tr><tr><td>Labview programı</td><td>Ulusal Aletler</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Epoksi DP-460</td><td>3M Scotch-weld</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

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

Measurements of Local Instantaneous Convective Heat Transfer in a Pipe - Single and Two-phase Flow

Bu el yazması şeffaf boru sıvı akış hızı bir fonksiyonu olarak yerel ani ısı transfer katsayısını ölçmek için tasarlanmış bir test bölümü üretim süreci adım adım açıklamasını sağlar. Bazı değişiklikler ile yaklaşım tek bir uzun (taş) hava kabarcığı etkisi ısı transferi geliştirme özel bir vurgu ile gaz-sıvı akışı için genişletilir. Bir non-invaziv termografi teknik elektrikli ısıtılmış ince bir metal folyo anlık sıcaklığını ölçmek için uygulanır. Folyo Boru kesme dar bir yuva kapağı yapıştırılmış. Folyo Termal atalet anlık folyo sıcaklığında varyasyon tespit etmek için küçük. Test bölümü boru taşındı ve büyüyen termal sınır tabaka önemli bir parçası karşılamak yeterince uzun bir zaman.
Her deneysel çalışması başında kararlı bir duruma folyo için bir sabit su akış hızı ve ısı akı ile elde edilebilir ve referans olarak hizmet vermektedir. Taylor kabarcık sonra boru içine enjekte edilir. Isı transfer katsayısı varyasyonları dikey bir boru yayılıyor Taylor kabarcık geçirilmesi nedeniyle hareketli Taylor kabarcık altından ölçüm noktasından uzaklıkta fonksiyonu olarak ölçülür. Böylece, sonuçları yerel ısı transfer katsayıları temsil eder. Aynı koşullar altında önceden oluşturulmuş birden çok bağımsız çalışan geçici konvektif ısı transferi üzerinde güvenilir ensemble ortalama olarak sonuç hesaplamak diziyi biriken yeterli veri sağlar. Bu kabarcık ile hareket başvuru çerçevesi içinde gerçekleştirmek için her zaman bilinen boru boyunca kabarcık konuma sahiptir. Uzunluğu ve optik sonda tarafından Taylor kabarcıklar çevirim hızı ölçümleri ayrıntılı açıklaması sunulur.

Optik sensörler örneği kayıtları durgun su ile dolu bir beton boru yükselen bir tek Taylor kabarcık için şekil 4 ' te sunulan çıktı. İlk büyük damla Taylor Balon ipucu nedeniyle devrenin açılış temsil eder, daha sonra uzun kabarcıklar kuyruk geçirilmesi nedeniyle başlangıç değeri artış sonrasında çok daha kısa damla temsil dağınık kabarcıklar sıvı sonrasında Taylor kabarcık. Zaman kaydırma iki optik problar çıkışları arasında belirgindir ve boru boyunca iki p...

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

This manuscript provides step by step description of the manufacturing process of a test section designed to measure the local instantaneous heat transfer ...

Bu deneysel prosedürün genel amacı, tek veya iki fazlı bir boru akışında yerel anlık konvektif ısı transfer katsayılarını doğru bir şekilde ölçmek için iyi tasarlanmış bir test bölümü kullanan bir termografi tekniği sunmaktır. Bu yöntem, tek ve çok fazlı akışlarda geçici konvektif ısı transferinde öne çıkan önemli soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin ana avantajı, invaziv olmaması ve zamana bağlı akışlardan kaynaklanan duvar sıcaklığındaki hızlı değişimleri ölçebilmesidir.Bu prosedürü laboratuvarımızdan teknisyenler Avram Balas ve Yakov Levi gösterecek. 70 santimetre uzunluğunda veya daha fazla bir boru segmenti ile başlayın. Çapı ve duvar kalınlığı, deney tesisinin borusuna uygun olmalıdır.Boru boyunca dört bitişik dar pencereyi frezeleyin. Her pencere altı milimetre genişliğinde ve 80 milimetre uzunluğundadır. Pencereler arasındaki boşluk 25 milimetredir.Sonra 12 mikrometre ince paslanmaz çelik folyo alın, ve uzun ince bir şerit kesin. Isıtma tellerinin kaynaklanmasına yardımcı olmak için şerit, şeridin her iki ucuna yakın bir yerde altınla kaplanır. Folyonun elektrik direncini bir ometre ile ölçerek devam edin.Şimdi boruya uyan sert bir tüp elde edin. Boruların dış çapı, borunun iç çapına eşit olmalıdır. Bir kemer oluşturmak için sert borunun uzun bir bölümünü kesin.Bu uzun kemer, temel, boruya oturur ve folyoyu destekler ve korur. Folyoyu test bölümüne koymak için, folyonun daha sonra çıkarılmasına yardımcı olması için tabanı gres ile kaplayın. Ardından, test bölümüne aktarmak için folyoyu temele yerleştirin.Folyoyu düzleştirin ve fazla yağı temizlemek için bir bez ve alkol kullanın. Daha sonra, folyo çevresine yapıştırıcı sürün, böylece boruya yapışacaktır. Ek olarak, boru üzerindeki pencereler arasındaki köprülere karşılık gelen bölgeleri belirleyin ve bunlara yapıştırıcı uygulayın.Hazır olduğunuzda, folyo test bölümü pencereleriyle aynı yöne bakacak şekilde tabanı yönlendirin. Ardından temeli dikkatlice test bölümüne yerleştirin. Folyonun pencerelerle hizalandığından emin olun.Her altın şeridin bir dış pencerenin kenarında olup olmadığını kontrol edin. Folyo yerleştirildikten sonra, tabanı borunun her iki ucuna sıkıştırın. Daha sonra, boruya sığacak şekilde katlanmış bir bisiklet iç lastiği edinin.Tüpü dikkatlice tabanın altındaki boruya yerleştirin. Bittiğinde lastiği şişirin. Lastik şişerken, yapıştırıcının folyo boyunca yayıldığını ve tabana ulaştığını gözlemleyin.Pencere açıklıklarındaki fazla yapıştırıcıyı temizlemek için bir bez kullanın. 24 saat kuruduktan sonra lastiğin havasını indirin ve çıkarın. Temeli ve boruyu bir arada tutan kelepçeleri açın.Hangi tarafın bağlantısını kesmenin daha kolay olduğuna karar vermek için temelin her bir ucunu test edin. Ardından uzun bir rulo kullanın ve daha kolay uçtan başlayın. Silindiri taban ile boru arasına yerleştirin ve tüm taban ayrılana kadar yavaşça borunun içine doğru hareket ettirin.Folyo, borunun iç kısmında hasarsız kalmalıdır. Contayı test etmek için borunun bir ucunu kapatın. Ardından boruyu suyla doldurun ve sızıntı olup olmadığını kontrol edin.Borunun tıkanıklığını kaldırdıktan ve içini temizledikten sonra devam edin. Elektrikli ısıtma kablolarını folyo üzerindeki altın şeritlere bağlayın. Ayrıca T-Tipi termokuplları her pencerenin altına bağlayın.Son olarak, folyonun dış tarafını siyah bir matla spreyle boyayın. Şimdi test bölümünü deney tesisine koyun. Boruları flanşlarla bağlayın.Devam etmeden önce sistemi suyla doldurun. Kontrol ve veri toplama için bir bilgisayar kurmaya devam edin. Ardından folyodan gelen ısıtma kablolarını bir DC güç kaynağına bağlayın.Ardından, test bölümünün bir penceresine bilgisayar kontrollü bir kızılötesi kamera yerleştirin. Kalibrasyon için, test bölümü yüzeyinden birkaç santimetre uzağa yerleştirin. Deneyin yakınında tutulan bir termokupl ile ortam sıcaklığını ölçün.Ardından, sıcaklığını ölçmek için kamerayı test bölümünün bir penceresine odaklayın. IR kameranın emisyonunu ayarlayın, böylece kamera ve boru penceresindeki termokupl tarafından ölçülen sıcaklık eşleşir. Kamera kurulduktan sonra optik probları hazırlayın.Her prob, veri toplama bilgisayarına bağlanacak bir lazer ve bir fotodiyottan oluşur. Lazeri açın ve ışını diyota doğrultun. Bilgisayarın pozitif bir sinyal kaydedip kaydetmediğini kontrol edin.Şimdi suyla doldurulmuş olan test borusu boyunca bir optik prob yerleştirin. Son kurulum bu şemada temsil edilmektedir. Ölçüm bölümü, normal kuruluma ektir.Bilgisayar, kameradan, termokupllardan ve optik problardan veri toplamaya ek olarak, kabarcık enjeksiyonu ve duvar sıcaklığı ölçümünün kamera ile senkronizasyonunu yönetir. Şimdi deney için istenen koşulları belirleyin ve tek fazlı bir boru akış referans ölçümü gerçekleştirin. Bundan sonra, iki aşamalı bir akış ölçümü için kuruluma bir Taylor balonu enjekte edin.Bu, durgun suyla dolu dikey bir boruda yükselen tek bir Taylor kabarcığı için optik sensör çıkışına bir örnektir. İlk düşüş, Taylor kabarcık ucu nedeniyle sensör devresinin açılmasını temsil eder. Yükseliş, balonun geçişini temsil eder.Daha sonra, daha kısa damlalar, Taylor balonunun arkasındaki sıvı uyanışındaki kabarcıkları temsil eder. Alt eğrideki özelliklerin gecikmesi, sensörlerin farklı konumlarda olmasından kaynaklanmaktadır. Bu grafik, dikey bir boruda durgun suda yükselen tek bir Taylor kabarcığının geçişi nedeniyle yerel konvektif ısı transfer katsayısının topluluk ortalama sonuçlarını temsil eder.İki fazlı akış konvektif katsayısı sonuçları, tek fazlı akış katsayısı ile normalleştirilir. Taylor kabarcığı ile bir referans çerçevesinde hareket eden kabarcık kuyruğuna olan mesafe, boru çapı ile normalleştirilir. Bu video, yerel anlık ısı transferi ve sümüklü böcek akışının ölçümlerini sundu.Yöntem, ısı transferi ve çalışma aşaması tek fazlı akışın yanı sıra daha karmaşık iki fazlı akışlar hakkında bilgi sağlayabilir. Bir kez ustalaştıktan sonra, test borusunun imalatı birkaç saat içinde yapılabilir. Bu prosedürü geçici akış üzerinde denerken, daha sonra bir montaj ortalaması alma işlemi için kullanılabilecek tekrarlanan sonuçları garanti etmek için tüm süreci otomatikleştirmeyi unutmamak önemlidir.Bu videoyu izledikten sonra, boru akışlarında konvektif ısı transferinin nicel bir araştırmasına izin veren bir ısı transferi test borusunun nasıl üretileceğini iyi anlamış olmalısınız. Bu konvektif ısı transferi ölçümü tekniğinin, optik uyarılar ve yüksek hızlı kameralar gibi ek ekipmanlar kullanılarak birçok akış konfigürasyonuna genişletilebileceğini unutmayın.

measurements-local-instantaneous-convective-heat-transfer-pipe-single

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Sabit laminer sınır tabakası difüzyon alevlerinde yerel sıcaklık gradyanlarını tahmin etmek için mikro termokuplların kullanımını açıklıyoruz. Reynolds Analojisinin bir uzantısı olarak, yerel sıcaklık gradyanları, bu tür alevlerdeki yerel kütle yanma oranlarını ve ısı akışlarını yüksek doğrulukla tahmin etmek için daha fazla kullanılabilir.

Sabit Laminer Sınır Tabaka Difüzyon Flames Yerel Isı eriticiler ve Yazma Oranları Tahmini Deneysel Metodoloji

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

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

Bir teknik kontak / substrat ve tek GaN nanotel cihazların iletişim / KB arayüzlerin incelenmesi ve karakterizasyonu için izin vermek için kendi alt tabakadan Ni / Au temas metal filmler kaldırır geliştirilmiştir.

Tek GaN Nanotel Cihazlar İletişim arabirimleri Analizi

Protein fonksiyonunun temel adımları, özellikle omurga konformasyonel değişiklikleri ve proton transfer reaksiyonları, genellikle mikrosaniye ila milisaniye zaman ölçeğinde gerçekleşir. Bu dinamik süreçler, özellikle işlevi ışık tarafından tetiklenen proteinler için, zaman çözümlü adım taramalı Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi ile incelenebilir.

Tarafından Işığa Proteinler Proton Transferi ve Protein Konformasyon Dynamics Zamanda çözülmüş kızılötesi spektroskopi Fourier-dönüşümü Step-tarama

Biz optoelektronik bileşenlerin flip-çip montaj Lazer kaynaklı İleri Transferi (LIFT) tekniğinin kullanımını göstermektedir. Bu yaklaşım, basit, maliyet-etkin, düşük-sıcaklık, optoelektronik uygulamalar için yüksek yoğunluklu devreleri ulaşmak için çip-ölçekte darbeleme ince perde ve yapıştırılması için hızlı ve esnek bir çözüm sağlar.

Tek Dies Flip-çip Ambalaj Lazer kaynaklı İleri Transferi

Ince filmler uzadıya degradeler (DGT) tekniği plutonyum spesiasyonu çalışmaları için önerilmektedir. Bu protokol, organik madde varlığında, Pu (IV) ve Pu (V) 'in davranış tarama difüzyon deneyleri anlatmaktadır. Bir karstik bahar konuşlanan DGTS Pu biyolojik değerlendirilmesini sağlar.

İnce Filmlerde Difüzyon kullanma Çevre Pluton&#39;un Türleşme ve biyoyararlanımı Ölçümleri

İnce süper iletken filmlerdeki bireysel girdapların yerel mekanik temas kullanarak manipülasyonu için bir protokol sunuyoruz. Yöntem, akım, manyetik alan veya ek üretim adımlarının uygulanmasını içermez.

Yerel İletişim tarafından Vortex Manipülasyon KALAMAR Çalışması taranması

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

Burada, biz in situ ölçüm için tek noktadan ölçümler (statik modu) nötron-gama teknikle toprak karbon için iletişim kuralı mevcut veya alan (tarama modu) ortalamasını alır. Ayrıca sistem inşaat açıklar ve ayrıntılı veri tedavi yöntemleri.

Toprak karbon nötron-gama analizi statik ve modları tarama tarafından ölçümleri

Keşfedin termografi tekniği ile tek ve iki fazlı boru akışlarında yerel anlık konvektif ısı transfer katsayılarını ölçme yöntemini. Bu invaziv olmayan teknik, duvar sıcaklığındaki hızlı değişimleri yakalar.

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

Daha fazla video keşfet