Skip to main content
SUPERVISOR
Mohsen Nasresfahany
محسن نصراصفهانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sahar Mardiha
سحر مردیها

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Experimental investigation on saturated flow boiling of DI-water in a vertical circular micro-channel with nanostructured surface
Literature on saturated flow boiling heat transfer in vertical microchannels with modifying the internal surface is limited. The objective of present study is to study saturated flow boiling performance of nanostructured and bare surface vertical micro-channels experimentally. Experiments were carried out in a copper tube having inner diameter of 1.07mm and length of 200 mm, using de-ionized (DI) water. Saturated flow boiling, along with convective heat transfer measurements were performed for the mass flux range of 495 - 891 kg/m2.s, and heat flux range of 71-285 kW/m2. In bare surface microchannel in two high mass fluxes of 671 and 891 kg/m2.s, the dominant heat transfer mechanism was nucleate boiling because the heat transfer coefficient was independent on mass flux and vapor quality but it decreased with increasing heat flux because of microchannel compact geometry that cause confinement bubble. Confinement bubble cause local dry outs in saturated flow boiling. In bare surface microchannel in mass flux of 488 kg/m2.s the heat transfer coefficient was independent on heat flux so the dominant boiling mechanism was forced convective boiling. In nano structured surface the critical heat flux enhanced about 15% because of the increasing wettability but heat transfer coefficient decreased about 20% because of filling the porouse in the channel surface and decreasing the nucleate sites. Keywords: Heat transfer, Micro-channel, Flow boiling, Nano structured surface
مطالعات انتقال حرارت جوشوش جریانی اشوباع در میکروکانالهای عمودی ، تغییر سوطح این میکروکانالها و بررسوی اثر تغییر سوطح بر مکانیسمهای جوشش جریانی اشباع محدود است و عوامل موثر بر تغییر این مکانیسمها هنوز به درستی شناسایی نشدهاست. از این رو هدف از انجام پژوهش حاضر بررسی تغییرات ضریب انتقال حرارت دو فاز در جوشش جریانی اشباع در میکروکانال عمودی با تغییر شار جرمی ، شار حرارتی و تغییر سطح که از عوامل تغییر مکانیسم جوشش هستند در میکروکانال عمودی است. آزمایشات در میکروکانالی به قطر داخلی 07 / 1 میلیمتر و طول 20 سانتیمتر با آب دیونیزه انجام شد.آزمایشات تحت شرایط شار جرمی .s2kg/m 891 - 488 و شار حرارتی 2kW/m 258 - 71 در بررسی انتقال حرارت دو فاز انجام شد. در میکروکانال با سطح صاف در دو شار جرمی بالاتر .s2kg/m 671 و 891 مکانیسم غالب در کانال از نوع جوشش هستهای شناسایی شد زیرا تاثیر ضریب انتقال حرارت دو فاز مستقل از شار جرمی و وابسته به شار حرارتی بود و با افزایش شار حرارتی به دلیل انسداد کانال با حباب و خشک شدگیهای محلی کاهش مییافت. اما در شار جرمی پایینتر .s2kg/m 488 مکانیسوم غالب از نوع جوشوش جابجایی اجباری شوناسوایی شود زیرا با تغییر شوار حرارتی ضوریب انتقال حرارت دو فاز ثابت بود. ضوریب انتقال حرارت دو فاز به دلیل افزایش تعداد حبابها و سوایتهای هسوتهای در جوشوش جریانی اشویاع بیشتر از جوشش جریانی مادون سرد بود. در سطوح نانو ساختار نسبت به سطح صاف شار گرمایی بحرانی 5 - 15 درصد افزایش یافت و ضریب انتقال حرارت حدود 20 در صد کاهش یافت و این به دلیل تغییر خا صیت تر شوندگی سطح ، تعداد سایتهای ه ستهای فعال و همچنین تغییر دمای دیواره بود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی