Adjustment calculus and Trefftz functions applied to local heat transfer coefficient determination in a minichannel

The paper presents results of numerical calculations conducted in order to define the heat transfer coefficient in flow boiling in a vertical minichannel with one side made of a heating foil with liquid crystals. During the experiment, we measured the local temperature of the foil, inlet and outlet liquid temperature and pressure, current and voltage drop of the electric power supplied to the heater. Local measurements of foil temperature were approximated with a linear combination of the Trefftz functions. The known temperature measurement errors allowed application of the adjustment calculus. The foil temperature distribution was determined by the FEM combined with the Trefftz functions. Local heat transfer coefficients between the foil and the boiling fluid were calculated from the third-kind condition.

Przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych przeprowadzonych w celu określenia współczynnika przejmowania ciepła przy przepływie wrzącej cieczy w pionowym minikanale, którego jedna ściana wykonana jest z folii grzewczej pokrytej ciekłymi kryształami. Podczas eksperymentu mierzono: lokalną temperaturę folii, temperaturę cieczy na wlocie i wylocie z minikanału, ciśnienie cieczy w minikanale oraz spadek natężenia i napięcia prądu stałego dostarczanej do folii grzewczej. Lokalne pomiary temperatury folii aproksymowano kombinacją liniową funkcji Trefftza. Znane błędy pomiaru temperatury pozwoliły na stosowanie rachunku wyrównawczego. Rozkład temperatury folii został określony przy zastosowaniu MES w powiązaniu z funkcjami Trefftza. Lokalne współczynniki wymiany ciepła pomiędzy folią i wrzącym płynem zostały wyliczone z warunku trzeciego rodzaju.