Pomiar lokalnego stopnia zapełnienia, stopnia suchości oraz współczynnika przejmowania ciepła w prostokątnym minikanale asymetrycznie ogrzewanym

W artykule omówiono technikę jednoczesnego pomiaru stopnia zapełnienia przy wrzeniu w przepływie i rozkładu temperatury powierzchni grzejnej. Przedmiotem badań było rozpoznanie struktur przepływu dwufazowego, stopnia zapełnienia i stopnia suchości oraz zmiennych wraz z nimi współczynników przejmowania ciepła przy wrzeniu w przepływie płynu przez pionowy, prostokątny minikanał.

Heat transfer to boiling liquid flowing through narrow minichannels has become a modern solution to heat transfer enhancement in small, mainly electronic devices. The paper discusses the method for simultaneous measurement of the flow boiling void fraction and heating surface temperature distribution, which aims at determining local values of the vapor quality and heat transfer coefficients. The studies were conducted for boiling FC-72 in a rectangular, vertical and asymmetrically heated minichannel. Employing a high-speed camera on the measurement stand constructed by the author helped to determine, for the set sections, the void and liquid fractions as a function of variable thermal and flow parameters such as channel hydraulic diameter, heat flux, pressure, mass flux and temperature of liquid subcooling at the minichannel inlet. Measurements of the heating surface temperature distribution and photographic observations of the two-phase flows, when conducted simultaneously, allow deter-mining the dependence of the recorded local void fraction on the local temperature. The liquid crystal thermography technique helped to perform the repetitious measurements of the temperature on the heating surface. One of the advantages of this technique is a possibility of observing the instantaneous temperature field of the heating surface. There were observed the following flow patterns: bubbly flow, bubbly-slug flow, slug flow, slug-wispy flow and wispy flow.