Wymiana ciepła podczas wrzenia FC-72 w przepływie przez wymiennik ciepła z minikanałem modelowana funkcjami Trefftza i z wykorzystaniem programu ADINA

Praca dotyczy wymiany ciepła podczas wrzenia czynnika chłodniczego FC-72 przepływającego przez wymiennik ciepła z minikanałem prostokątnym o powierzchni rozwiniętej. Akwizycję temperatury na zewnętrznej powierzchni grzejnej umożliwiło zastosowanie kamery termowizyjnej. W pracy zaproponowano dwuwymiarowy matematyczny model opisujący zagadnienie odwrotne wymiany ciepła w module pomiarowym. W oparciu o wyniki eksperymentu wyznaczono rozkłady temperatury powierzchni grzejnej oraz czynnika chłodniczego, co w dalszej kolejności umożliwiło wyznaczenie lokalnych współczynników przejmowania ciepła na styku płyty grzejnej i płynu FC-72. Lokalne współczynniki przejmowania ciepła wyznaczono również z metody jednowymiarowej. Obliczenia numeryczne wykonane metodą Trefftza zweryfikowano z wynikami otrzymanymi w programie ADINA oraz z wynikami z metody jednowymiarowej.

The present paper focuses on flow boiling heat transfer with FC-72 in a heat exchanger containing a rectangular minichannel with structured surfaces. An infrared camera recorded temperatures at the external heated surface. The results of the experiments were used to model heat transfer in the minichannel by Trefftz functions and with the aid of the ADINA program. The heat transfer mathematical model was proposed. The model described the inverse heat transfer problems in the measurement module and allowed determining local heat transfer coefficients at the interface between the heated plate and FC-72 in the minichannel. Numerical calculations performed with the Trefftz functions were verified with the results obtained both from the ADINA program and from one dimensional method.