Name: measurements of local instantaneous convective heat transfer in a pipe - single and two-phase flow
Uploaded: 2018-04-30T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Measurements of Local Instantaneous Convective Heat Transfer in a Pipe - Single and Two-phase Flow at JoVE.com

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 ...

<ol>
	<li>Hetsroni, G., Rozenblit, R., Yarin, L. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+hot-foil+infrared+technique+for+studying+the+temperature+field+of+a+wall.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Experimental investigation of the local heat transfer in gas-liquid slug flow. , (2015).</li><li>Babin, V., Shemer, L., Barnea, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Local+instantaneous+heat+transfer+around+a+raising+single+Taylor+bubble.">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.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Instantaneous+heat+transfer+rate+around+consecutive+Taylor+bubbles.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transient+convective+heat+transfer+in+a+pipe+due+to+impulsively+initiated+downward+flow+and/or+heat+flux.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heat+Transfer+in+Intermittent+Air-Water+Flow-Part+I:+Horizontal+Tube.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heat+Transfer+in+Intermittent+Air-Water+Flow-Part+II:+Upward+Inclined+Tube.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heat+transfer+to+two-phase+flow+in+inclined+tubes.">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.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heat+Transfer+Measurements,+Flow+pattern+maps+and+flow+visualization+for+non-boiling+two-phase+flow+in+horizontal+and+slightly+inclined+pipe.">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.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanistic+modelling+of+the+convective+heat+transfer+coefficient+in+gas-liquid+intermittent+flows.">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.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+20+two+phase+heat+transfer+correlations+with+seven+Sets+of+experimental+data,+including+flow+pattern+and+tube+inclination+effects.">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. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-phase+flow+in+vertical+tubes.">Two-phase flow in vertical tubes.</a> Trans. Inst. Chem. Eng. 40, 61 (1962).</li><li>Donnelly, B., O'Reilly Meehan, R., Nolan, K., Murray, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+dynamics+of+sliding+air+bubbles+and+the+effects+on+surface+heat+transfer.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Infrared+thermography+measurement+of+two-phase+boiling+flow+heat+transfer+in+a+microchannel.">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://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stromung+an+einer+Luftblase+im+senkrechten+Rohr.">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://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mechanics+of+large+bubbles+rising+through+extended+liquids+and+trough+liquid+in+tubes.">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 iş...

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 border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:668px;" width="669">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Infra red camera</td>
			<td style="width:167px;">Optris</td>
			<td style="width:119px;">PI-1450</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Thermocouples A/D card&#160;</td>
			<td style="width:167px;">National Instruments</td>
			<td>NI cDAQ-9714.</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Labview program</td>
			<td style="width:167px;">National Instruments</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Epoxy DP-460</td>
			<td style="width:167px;">3M Scotch-weld</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

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 çıkışlar?...

Watch this Scientific Journal Video about Measurements of Local Instantaneous Convective Heat Transfer in a Pipe - Single and Two-phase Flow at JoVE.com

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

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 ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Analysis of Contact Interfaces for Single GaN Nanowire Devices

Tek GaN Nanotel Cihazlar İletişim arabirimleri Analizi

Single GaN nanowire (NW) devices fabricated on SiO2 can exhibit  a strong degradation after annealing due to the  occurrence of void formation at the ...

Proton Transfer and Protein Conformation Dynamics in Photosensitive Proteins by Time-resolved Step-scan Fourier-transform Infrared Spectroscopy

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

Monitoring the dynamics of protonation and protein backbone conformation changes during the function of a protein is an essential step towards ...

Laser-induced Forward Transfer for Flip-chip Packaging of Single Dies

Tek Dies Flip-çip Ambalaj Lazer kaynaklı İleri Transferi

Flip-chip (FC) packaging is a key technology for realizing high performance, ultra-miniaturized and high-density circuits in the micro-electronics ...

Speciation and Bioavailability Measurements of Environmental Plutonium Using Diffusion in Thin Films

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

The biological uptake of plutonium (Pu) in aquatic ecosystems is of particular concern since it is an alpha-particle emitter with long half-life which can ...

Experimental Methodology for Estimation of Local Heat Fluxes and Burning Rates in Steady Laminar Boundary Layer Diffusion Flames

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

Modeling the realistic burning behavior of condensed-phase fuels has remained out of reach, in part because of an inability to resolve the complex ...

Scanning SQUID Study of Vortex Manipulation by Local Contact

Yerel İletişim tarafından Vortex Manipülasyon KALAMAR Çalışması taranması

Local, deterministic manipulation of individual vortices in type 2 superconductors is challenging. The ability to control the position of individual ...

Ice Generation and the Heat and Mass Transfer Phenomena of Introducing Water to a Cold Bath of Brine

Buz Üretimi ve tuzlu su bir soğuk Bath Tanıtımı Su Isı ve Kütle Transferi

We demonstrate a method for the study of the heat and mass transfer and of the freezing phenomena in a subcooled brine environment. Our experiment showed ...

Pool-Boiling Heat-Transfer Enhancement on Cylindrical Surfaces with Hybrid Wettable Patterns

Hibrid Sulandınlabilir Desenler Silindirik Yüzeylerde Pool-Kaynama Isı Transferinin Geliştirilmesi

In this study, pool-boiling heat-transfer experiments were performed to investigate the effect of the number of interlines and the orientation of the ...

Measurements of Soil Carbon by Neutron-Gamma Analysis in Static and Scanning Modes

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

The herein described application of the inelastic neutron scattering (INS) method for soil carbon analysis is based on the registration and analysis of ...

Measurements of Waves in a Wind-wave Tank Under Steady and Time-varying Wind Forcing

Sürekli ve zaman değişen Rüzgar zorlama altında bir rüzgar dalga Tank dalgalar ölçümleri

This manuscript describes an experimental procedure that allows obtaining diverse quantitative information on temporal and spatial evolution of water ...