Name: uncoupling coriolis force and rotating buoyancy effects on full-field heat transfer properties of a rotating channel
Uploaded: 2018-10-05T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Uncoupling Coriolis Force and Rotating Buoyancy Effects on Full-Field Heat Transfer Properties of a Rotating Channel at JoVE.com

עבודות המחקר הנוכחי היה מבחינה כלכלית בחסות משרד המדע, הטכנולוגיה של טייוואן תחת המענק לבטחון לאומי 94-2611-E-022-001, לבטחון לאומי 95-2221-E-022-018, לבטחון לאומי 96-2221-E-022-015MY3 ו- 97-2221-E-022-013-MY3 לבטחון לאומי.

הערה: הפרטים של סיבוב מתקני בדיקה, חדרי קירור והקפאה, עיבוד נתונים, המודול מבחן העברת חום חיקוי של ערוץ קירור פנימיים להב הרוטור טורבינת גז נמצא שלנו הקודם עבודות29,30,31 ,32.
1. הכנת מבחנים העברת חום
<ol><li>לנסח...

<ol>
	<li>Morris, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Heat transfer and fluid flow in rotating coolant channels. , ISBN 0471101214 (1981).</li><li>Morris, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+rotating+facility+to+study+heat+transfer+in+the+cooling+passage+of+turbine+rotor+blades.">A rotating facility to study heat transfer in the cooling passage of turbine rotor blades.</a> Journal of Power and Energy. 210 (1), 55-63 (1996).</li><li>Wagner, J. H., Johnson, B. V., Graziani, R. A., Yeh, F. 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+in+rotating+passages+with+smooth+walls+and+radially+outward+flow.">Heat transfer in rotating passages with smooth walls and radially outward flow.</a> ASME Journal of Turbomachinery. 113 (1), 42-51 (1991).</li><li>Wagner, J. H., Johnson, B. V., Kopper, F. 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+in+rotating+serpentine+passages+with+smooth+walls.">Heat transfer in rotating serpentine passages with smooth walls.</a> ASME Journal of Turbomachinery. 113 (3), 321-330 (1991).</li><li>Wagner, J. H., Johnson, B. V., Steuber, G. D., Yeh, F. 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+in+rotating+serpentine+passages+with+trips+normal+to+the+flow.">Heat transfer in rotating serpentine passages with trips normal to the flow.</a> ASME Journal of Turbomachinery. 114 (4), 847-857 (1992).</li><li>Johnson, B. V., Wagner, J. H., Steuber, G. D., Yeh, F. 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+in+rotating+serpentine+passages+with+selected+model+orientations+for+smooth+or+skewed+trip+walls.">Heat transfer in rotating serpentine passages with selected model orientations for smooth or skewed trip walls.</a> ASME Journal of Turbomachinery. 116 (4), 738-744 (1992).</li><li>Hwang, G. J., Tzeng, S. C., Mao, C. P., Soong, C. Y. <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+a+radially+rotating+four-pass+serpentine+channel+with+staggered+half-v+rib+turbulators.">Heat transfer in a radially rotating four-pass serpentine channel with staggered half-v rib turbulators.</a> ASME Journal of Heat Transfer. 123 (1), 39-50 (2001).</li><li>Azad, G. S., Uddin, M. J., Han, J. C., Moon, H. K., Glezer, B. <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+a+two-pass+rectangular+rotating+channel+with+45-deg+angled+rib+turbulators.">Heat transfer in a two-pass rectangular rotating channel with 45-deg angled rib turbulators.</a> ASME Journal of Turbomachinery. 124 (2), 251-259 (2002).</li><li>Griffith, T. S., Al-Hadhrami, L., Han, J. 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+in+rotating+rectangular+cooling+channels+(AR=4)+with+angled+ribs.">Heat transfer in rotating rectangular cooling channels (AR=4) with angled ribs.</a> ASME Journal of Heat Transfer. 124 (4), 617-625 (2002).</li><li>Al-Hadhrami, L., Griffith, T. S., Han, J. 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+in+two-pass+rotating+rectangular+channels+(AR=2)+with+five+different+orientations+of+45+deg+V-shaped+rib+turbulators.">Heat transfer in two-pass rotating rectangular channels (AR=2) with five different orientations of 45 deg V-shaped rib turbulators.</a> ASME Journal of Heat Transfer. 125 (2), 232-242 (2003).</li><li>Chang, S. W., Liou, T. M., Hung, J. H., Yeh, W. H. <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+a+radially+rotating+square-sectioned+duct+with+two+opposite+walls+roughened+by+45+deg+staggered+ribs+at+high+rotation+numbers.">Heat transfer in a radially rotating square-sectioned duct with two opposite walls roughened by 45 deg staggered ribs at high rotation numbers.</a> ASME Journal of Heat Transfer. 129 (2), 188-199 (2007).</li><li>Zhou, F., Lagrone, J., Acharya, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Internal+cooling+in+4:1+AR+passages+at+high+rotation+numbers.">Internal cooling in 4:1 AR passages at high rotation numbers.</a> ASME Journal of Heat Transfer. 129 (12), 1666-1675 (2007).</li><li>Liu, Y. H., Huh, M., Han, J. C., Chopra, S. <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+a+two-pass+rectangular+channel+(AR=1:4)+under+high+rotation+numbers.">Heat transfer in a two-pass rectangular channel (AR=1:4) under high rotation numbers.</a> ASME Journal of Heat Transfer. 130 (8), (2008).</li><li>Chang, S. W., Liou, T. M., Chiou, S. F., Chang, S. F. <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+high-speed+rotating+trapezoidal+duct+with+rib-roughened+surfaces+and+air+bleeds+from+the+wall+on+the+apical+side.">Heat transfer in high-speed rotating trapezoidal duct with rib-roughened surfaces and air bleeds from the wall on the apical side.</a> ASME Journal of Heat Transfer. 130 (6), (2008).</li><li>Wright, L. M., Liu, Y. H., Han, J. C., Chopra, S. <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+trailing+edge,+wedge-shaped+cooling+channels+under+high+rotation+numbers.">Heat transfer in trailing edge, wedge-shaped cooling channels under high rotation numbers.</a> ASME Journal of Heat Transfer. 130 (7), 1-11 (2008).</li><li>Liou, T. M., Chen, M. Y., Tsai, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluid+flow+and+heat+transfer+in+a+rotating+two-pass+square+duct+with+in-line+90-deg+ribs.">Fluid flow and heat transfer in a rotating two-pass square duct with in-line 90-deg ribs.</a> ASME Journal of Turbomachinery. 124 (2), 260-268 (2002).</li><li>Chang, S. W., Liou, T. M., Yang, T. L., Hong, G. F. <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+radially+rotating+pin-fin+channel+at+high+rotation+numbers.">Heat transfer in radially rotating pin-fin channel at high rotation numbers.</a> ASME Journal of Turbomachinery. 132 (2), (2010).</li><li>Rallabandi, A., Lei, J., Han, J. C., Azad, S., Lee, C. P. <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+in+rotating+blade-shape+serpentine+coolant+passage+with+ribbed+walls+at+high+Reynolds+numbers.">Heat transfer measurements in rotating blade-shape serpentine coolant passage with ribbed walls at high Reynolds numbers.</a> ASME Journal of Turbomachinery. 136 (9), (2014).</li><li>Mayo, I., Arts, T., Ahmed, E. H., Parres, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-dimensional+heat+transfer+distribution+of+a+rotating+ribbed+channel+at+different+Reynolds+numbers.">Two-dimensional heat transfer distribution of a rotating ribbed channel at different Reynolds numbers.</a> ASME Journal of Turbomachinery. 137 (3), (2015).</li><li>Chang, S. W., Yang, T. L., Liou, T. M., Fang, H. 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+rotating+scale-roughened+trapezoidal+duct+at+high+rotation+numbers.">Heat transfer in rotating scale-roughened trapezoidal duct at high rotation numbers.</a> Applied Thermal Engineering. 29 (8), 1682-1693 (2009).</li><li>Liou, T. M., Chang, S. W., Chen, J. S., Yang, T. L., Lan, Y. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+channel+aspect+ratio+on+heat+transfer+in+rotating+rectangular+ducts+with+skewed+ribs+at+high+rotation+numbers.">Influence of channel aspect ratio on heat transfer in rotating rectangular ducts with skewed ribs at high rotation numbers.</a> International Journal of Heat Mass Transfer. 52 (23), 5309-5322 (2009).</li><li>Huh, M., Liu, Y. H., Han, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+rib+height+on+heat+transfer+in+a+two+pass+rectangular+channel+(AR+=+1:4)+with+a+sharp+entrance+at+high+rotation+numbers.">Effect of rib height on heat transfer in a two pass rectangular channel (AR = 1:4) with a sharp entrance at high rotation numbers.</a> International Journal of Heat Mass Transfer. 52 (19), 4635-4649 (2009).</li><li>Xu, G., Li, Y., Deng, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+rib+spacing+on+heat+transfer+and+friction+in+a+rotating+two-pass+square+channel+with+asymmetrical+90-deg+rib+turbulators.">Effect of rib spacing on heat transfer and friction in a rotating two-pass square channel with asymmetrical 90-deg rib turbulators.</a> Applied Thermal Engineering. 80 (5), 386-395 (2015).</li><li>Tao, Z., Yang, M., Deng, H., Li, H., Tian, S. <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+study+in+a+rotating+ribbed+two-pass+channel+with+engine-similar+cross+section+at+high+rotation+number.">Heat transfer study in a rotating ribbed two-pass channel with engine-similar cross section at high rotation number.</a> Applied Thermal Engineering. 106 (5), 681-696 (2016).</li><li>Li, Y., Deng, H., Tao, Z., Xu, G., Chen, Y. <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+characteristics+in+a+rotating+trailing+edge+internal+cooling+channel+with+two+coolant+inlets.">Heat transfer characteristics in a rotating trailing edge internal cooling channel with two coolant inlets.</a> International Journal of Heat Mass Transfer. 105 (2), 220-229 (2017).</li><li>Deng, H., Chen, Y., Tao, Z., Li, Y., Qiu, L. <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+a+two-inlet+rotating+rectangular+channel+with+side-wall+fluid+extraction.">Heat transfer in a two-inlet rotating rectangular channel with side-wall fluid extraction.</a> International Journal of Heat and Mass Transfer. 105 (2), 525-534 (2017).</li><li>You, R., Li, H., Tao, Z., Wei, K. <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+investigation+in+a+smooth+rotating+channel+with+thermography+liquid+crystal.">Heat transfer investigation in a smooth rotating channel with thermography liquid crystal.</a> ASME Turbo Expo. GT2016-56413, Turbomachinery Technical Conference and Exposition: Heat Transfer. 5 (B), V05BT16A006 1~10 (2016).</li><li>Morris, W. D., Chang, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+experimental+study+of+heat+transfer+in+a+simulated+turbine+blade+cooling+passage.">An experimental study of heat transfer in a simulated turbine blade cooling passage.</a> International Journal of Heat Mass Transfer. 40 (15), 3703-3716 (1997).</li><li>Chang, S. W., Liou, T. -. M., Po, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coriolis+and+rotating+buoyancy+effect+on+detailed+heat+transfer+distributions+in+a+two-pass+square+channel+roughened+by+45&#176;+ribs+at+high+rotation+numbers.">Coriolis and rotating buoyancy effect on detailed heat transfer distributions in a two-pass square channel roughened by 45&#176; ribs at high rotation numbers.</a> International Journal of Heat Mass Transfer. 53 (7), 1349-1363 (2010).</li><li>Wang, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Heat transfer in rotating twin-pass trapezoidal-sectioned passage with two opposite walls roughened by 45 degree ribs. , (2006).</li><li>Chang, S. W., Wu, P. -. S., Chen, C. -. S., Weng, C. -. C., Jiang, Y. -. R., Shih, S. -. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+performance+of+radially+rotating+two-pass+S-shaped+zig-zag+channel.">Thermal performance of radially rotating two-pass S-shaped zig-zag channel.</a> International Journal of Heat and Mass Transfer. 115 (B), 1011-1031 (2017).</li><li>Chang, S. W., Lees, A. W., Liou, T. -. M., Hong, G. F. <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+of+a+radially+rotating+furrowed+channel+with+two+opposite+skewed+sinusoidal+wavy+walls.">Heat transfer of a radially rotating furrowed channel with two opposite skewed sinusoidal wavy walls.</a> International Journal of Thermal Sciences. 49 (5), 769-785 (2010).</li><li>Chang, S. W., Liou, T. -. M., Lee, T. -. H. <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+of+a+rotating+rectangular+channel+with+a+diamond-shaped+pin-fin+array+at+high+rotation+numbers.">Heat transfer of a rotating rectangular channel with a diamond-shaped pin-fin array at high rotation numbers.</a> Journal of Turbomachinery Transactions of the ASME. 135 (4), (2013).</li><li>Morris, W. D., Chang, S. W. <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+a+radially+rotating+smooth-walled+tube.">Heat transfer in a radially rotating smooth-walled tube.</a> The Aeronautical Journal. 102 (1015), 277-285 (1998).</li></ol>

בעוד הטמפרטורות endwall של ערוץ מסתובב מזוהים על ידי מערכת הדמאה תרמית אינפרא-אדום, הטמפרטורות נוזלים נמדדים לפי ייעוד שונה. כמו השדה המגנטי חלופית של מנוע AC שמניע מעטה מסתובב המניע בפוטנציאל החשמלי להתערב המדידות צמד תרמי, מנוע DC חייב להיות מאומץ לנהוג מעטה מבחן מסתובב.
התפלג?...

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Rotating test rig</td>
			<td>In-house made</td>
			<td></td>
			<td>Design by this research group</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heat transfer test module</td>
			<td>In-house made</td>
			<td></td>
			<td>Design by this research group</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mass flow meter</td>
			<td>Eldride Product, Inc.</td>
			<td>3100301-01-01 
			359-1007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infrared thermography system</td>
			<td>NEC P384A-8</td>
			<td>3100401-04 
			3127A-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Instrumentation slip ring</td>
			<td>Michigan Scientific SR36M</td>
			<td>3100506-62 
			3553-372</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

uncoupling coriolis force and rotating buoyancy effects on full-field heat transfer properties of a rotating channel

שיטה ניסיונית עבור חקר המאפיינים העברת החום של ערוץ axially מסתובב מוצע. מפרמטרי הזרם השולטים המאפיינות את התופעות תחבורה בערוץ מסתובב מזוהים באמצעות ניתוח פרמטרית של המשוואות תנע ואנרגיה מתייחס מסגרת ייחוס מסתובבת. בהתבסס על משוואות הזרימה שהוא אלה, אסטרטגיית ניסיוני המקשרת את העיצוב של המודול מבחן, התוכנית הניסיונית, ניתוח הנתונים שניסח עם הניסיון לחשוף את כוח קוריוליס מבודד ואפקטים ציפה על חום העברת הופעות. ההשפעות של כוח קוריוליס וסיבוב ציפה מומחשים באמצעות התוצאות סלקטיבי נמדד מלהסתובב לערוצי גיאומטריות שונות. בעוד כוח קוריוליס, ציפה סיבוב השפעות לשתף מספר תכונות משותפות בין הערוצים השונים מסתובב, החתימות העברת חום מיוחדת נמצאים בשיתוף עם כיוון הזרימה, הצורה ערוץ, הסידור של חום העברת שיפור התקנים. בין התצורות זרימה של הערוצים מסתובב, השיטה הניסיונית הציג מאפשר ההתפתחות של מתאמים העברת חום עקבית פיזית כי היתר הערכת בתלות מבודדים -כוח קוריוליס, סיבוב-ציפה השפעות על החום להעביר מאפיינים של סיבוב ערוצים.

תנאי ההפעלה מציאותי זורם נוזל קירור פנימיים בתוך להב טורבינת גז מסתובבת Re, רו , Bu מושווים עם התנאים מעבדה מדומה באיור1. נקודות הנתונים ליפול בתנאים מנוע מציאותי באמצעות השיטה הניסיונית נוכח לסכם את הפרוטוקולים11,14,<sup class="x...

Watch this Scientific Journal Video about Uncoupling Coriolis Force and Rotating Buoyancy Effects on Full-Field Heat Transfer Properties of a Rotating Channel at JoVE.com

Uncoupling Coriolis Force and Rotating Buoyancy Effects on Full-Field Heat Transfer Properties of a Rotating Channel

כאן, אנו מציגים שיטה ניסיונית עבור decoupling כוח קוריוליס בתלות ואפקטים ציפה סיבוב על העברת חום מלא-שדה הפצות ערוץ מסתובב.

כוח קוריוליס uncoupling ואפקטים ציפה מסתובב על שדה מלא חום להעביר את המאפיינים של ערוץ מסתובב

An experimental method for exploring the heat transfer characteristics of an axially rotating channel is proposed. The governing flow parameters that ...

שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום העברת החום כולל רבים מדורגים קירור פנימי של להבי רוטור טורבינה יצוק. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא הנתונים המלאים של העברת חום השדה שנאספו ואת השיטה המוצעת להפחתת נתונים. אלה מסוגלים לחשוף השפעות אינדיבידואליות ותלות הדדית של קפלי קוריוליס וצוף מסתובב על תכונות העברת חום מקומיות.הדגמת ההליך תהיה קו-צ'ינג יו, וואי-לינג קאי והונג-דה-שן. שלושה סטודנטים לתואר שני מהמעבדה שלי. הפרוטוקול דורש שימוש באסדה מסתובבת המורכבת מפיר המונע על ידי מנוע.הפיר מניע פלטפורמה מסתובבת התומכת במודול בדיקה. יש לו גם משקל נגד לאיזון סיבובי. מצלמת אינפרא-אדום נמצאת בעמדה לסרוק את מודול הבדיקה.תכונות של מודול הבדיקה המשמש לאיסוף נתונים מתוארות בשרטוט תצוגה מופרדת זה. כאשר נבנה, מסגרת טפלון, קירות צדדיים, חוצצים וצלחות עליונות וגב לעזור להגדיר ערוץ ריבוע שני בעבר עם רגלי inlet בצורת S ושקע. בסיס המודול מתחבר לפלטפורמה המסתובבת.במהלך ניסויים, קירות קצה רדיד נירוסטה לשאת זרם כדי ליצור שטף חימום. צלחות נחושת עוזרות להחזיק את נייר הכסף במקום. תא מליאת אוויר מספק זרימת אוויר בלחץ דרך הבסיס מעט את קו המרכז של רגל היכנס.לבסוף, פליטה מן הרגל שקע גם עובר את הבסיס. לאחר התאספו ובמיקום, קיר קצה רדיד החשוף הוא קיר הקצה המוביל בסיבוב. במודול הבדיקה המותקן, היכונו למדוד את השליחות התרמית.יש לתלות רדיד חימום בין מצלמת אינפרא אדום ומודול הבדיקה. הפוך את החיבורים החשמליים לחימום. גש לצד נייר הכסף הקרוב ביותר למודול הבדיקה.בצד הזה במרכז נייר הכסף להתקין תרמוקופול מכויל. לאחר מכן הפנה את תשומת הלב למצלמה הפונה לצד נייר הכסף. הכן צד זה מול התרמוקופל על ידי ריסוס שכבה דקה של צבע שחור על זה.עכשיו מעסיק מארז כדי לבודד את המצלמה בנייר כסף חימום במהלך איסוף נתונים. הזן חשמל לרדיד החימום כדי ליצור שדה זרימה סימטרי. ברגע שהמערכת במצב יציב, למדוד את הטמפרטורה על ידי תרמוקופול ותרמוגרפיה אינפרא אדום.חזור על המדידה עם כוחות תנור שונים. לאחר השלמת המידות, להסיר את התרמוקופל מן רדיד הכסף. הכינו את האסדה לבדיקות העברת חום.זה כולל ציוד ללחץ על ערוץ הבדיקה. היו מוכנים להתאים את משקל האיזון הנגדי כדי ליצור איזון של האסדה. תחילה אמת או צור איזון סטטי של האסדה המסתובבת.לאחר שהושג, הרוטור יישאר בכל תנוחה זוויתית כי הוא מוגדר. לאיזון דינמי, התחילו את סיבוב האסדה בקצב הקבוע הרצוי. התחל הדמיית אינפרא-אדום והצג את התמונות שנלכדו.כאשר האסדה אינה באיזון דינמי, התמונה התרמוגרפית מהמידות אינה יציבה. כדי להשיג איזון דינמי, התאימו בהדרגה את משקל הנגד. כאשר יושג איזון דינמי, תהיה תמונה תרמית יציבה בתנאי הריצה.הסר את מודול הבדיקה מהמתקן המסתובב והסר אותו לספסל. הגישה הבאה לתעלת הקירור של המודולים. יש חומר בידוד תרמי זמין, במקרה זה בידוד סיבים.מלאו את תעלת הקירור למודול הבדיקה בבידוד התרמי. כאן, הערוץ מתמלא מספיק עבור השלבים הבאים בפרוטוקול. להרכיב מחדש את מודול הבדיקה ולהכין אותו ל טעינה מחדש על האסדה.חבר מחדש את כל כבלי החשמל בכלי הנגינה. החזירו את מודול הבדיקה לאסדה המסתובבת, החלו כוח חימום והגדירו את התנאים למדידה. לפקח על טמפרטורת הקיר לאורך זמן, בדרך כלל יותר משלוש שעות.הטמפרטורות בשתי נקודות הזמן של עניין מותווים מתחת לתמונה התרמית. כאשר וריאציית הטמפרטורה היא פחות מ 0.3 קלווין, להקליט את הקיר בטמפרטורות הסביבה ואת כוח התנור. בצע מדידות מרובות תוך שינוי שיטתי של החימום, מהירות הסיבוב והכיוון.כאשר נעשה לקחת את המודול בחזרה לספסל כדי להסיר את חומר הגידול לפני הרכבה אותו על האסדה שוב. לאחר מכן, בצע את בדיקת העברת החום באמצעות מודול הבדיקה. התחל את הגיליון האלקטרוני שפותח עבור הניסוי.בתאים המתאימים, הגדר את הפרמטרים הגיאומטריים המשויכים למודול הבדיקה. בהגדרה, להתחיל זרימת קירור לתוך ערוץ הבדיקה. בגיליון האלקטרוני, הזן את הערכים הנמדדים עבור טמפרטורות הסביבה והנוזלים, קצב זרימת מסת הקירור, הלחץ האטמוספרי והלחץ הסטטי של נוזל הקירור הנמדד.התוכנה מחשבת את מספר ריינולדס ומציגה אותו. אם זה לא מספר ריינולדס הרצוי, לשנות את קצב זרימת המסה קירור. ואז לחזור לפרמטרים שנמדדו כדי למצוא את המספר החדש של ריינולדס.עם מספר ריינולדס הוקמה, להפעיל את מערכת התרמוגרפיה. לאחר מכן, לספק לווסת את כוח החימום כדי להגדיר את טמפרטורת הקיר. ודא כי הטמפרטורה הגיעה למצב יציב בערך המוגדר מראש על ידי אימות פרופיל טמפרטורת הקיר הזמני שטוח.בגיליון האלקטרוני, הזן את טמפרטורת הקיר הממוצעת מעל האזור הסרוק. גם להזין את מתח החימום ואת זרם החימום. עבור בדיקות בסיסיות, לאחר הגדרת התנאים, שמור את הנתונים לעיבוד לאחר העיבוד.למבחן העברת החום המסתובב להמשיך על ידי הפעלת המנוע כדי להתחיל סיבוב. הזן את מהירות הסיבוב של הפיר בגיליון האלקטרוני. התוכנה תקבע את מספר הסיבוב עבור התנאים הנוכחיים.התאם את מהירות הסיבוב כדי להשיג את מספר הסיבוב הממוקד. על מנת להשיג את מספרי ריינולדס וסימוני הרצויים במצב יציב, ייתכן שיהיה צורך לכוונן את קצב זרימת הקירור. מהירות סיבוב וחימום כוח מספר פעמים.שמור את כל נתוני העברת החום המסתובבים לעיבוד לאחר העיבוד. המשך לאסוף נתונים באופן שיטתי עבור ערכים שונים של הפרמטרים הניסיוניים. בתמונות אלה של מודול בדיקת ערוץ S עם זרמי קירור במספרים שונים ריינולדס יש וריאציה מרחבית של מספרי Nusselt בשל כוחות צנטריפוגליים הנגרמים על ידי מערבולות.חלקות אלה משקפות את מאפייני העברת החום הממוצעים באזור מעל קירות הקצה המובילים והנגררים של מודול ערוץ S. יחס הסיבוב למספר Nusselt סטטי כפונקציה של מספר ציפה עובר מלמטה למעלה מאחד עבור הקיר המוביל. עבור קיר הקצה הנגרר, היחס הוא אף פעם לא מתחת לאחד.הערה, עבור מספר סיבוב קבוע ומספרי ריינולדס שונים, מספרי Nusselt מנורמלים משתנים על פני טווח קטן. לסוגי ערוצים שונים יש אופן פעולה שונה. עבור מספר סיבוב נתון, אקסטרפולציה לאפס ציפה נותנת את רמת העברת החום בשל כוחות קוריוליס עם ציפה נעלמת עבור הקיר המוביל.ניתוח דומה עובד עבור הקיר הנגרר. להלן הווריאציה של הסיבוב ליחס המספרים הסטטי של Nusselt בציפה נעלמת כפונקציה של מספר סיבוב עבור גיאומטריות ערוץ שונות. הנתונים חשפו את ההשפעות הבלתי מקובצת של כוח קוריוליס על האזור בממוצע תכונות העברת חום של קירות קצה מובילים נגררים.נתונים אלה מדגימים את ההשפעה של מספר ציפה על מאפייני העברת החום של ערוץ מסתובב תלוי מספר סיבוב. אז שיטה זו יכולה לספק תובנה על ביצועי קירור של ערוץ מסתובב בתוך להב רוטור טורבינה יצוק. זה יכול להיות מיושם גם על מערכות אחרות כגון קירור amature של מנוע ליבה עשיר.בדרך כלל, אנשים חדשים בשיטה זו או במחזור כי מדידת העברת החום מפני השטח מסתובב קשה. לאחר השליטה, טכניקה זו יכולה להיעשות ב 100 שעות אם הוא מבוצע כראוי. בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור כל הזמן לבדוק דליפת זרימת קירור.לאחר התפתחותה, טכניקה זו סוללת את הדרך לחוקרים בתחום מנוע הטורבינה היצוקה לחקור את התחום המלא הפצות מספר Nusselt בלהבי רוטור. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה צריך הבנה טובה של איך אפקטים uncoupled של קפלי קוריוליס וסיבוב ציפה על סוכני שדה מלא עבור מאפיינים של ערוצים מסתובבים ויישומים כדי להטיל להבי רוטור טורבינה.

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Engineering

Physics

Mechanical Engineering

Unit 1

Equilibrium of a Rigid Body

Dynamics of Rotational Motions

SCIENTISTS IN ACTION

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

העברת פרוטון והחלבון Dynamics קונפורמציה בחלבונים רגישים לאור בזמן נפתר-Step-לסרוק פורייה-להפוך ספקטרוסקופית אינפרא אדום

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

Atomic Force Microscopy of Red-Light Photoreceptors Using PeakForce Quantitative Nanomechanical Property Mapping

מיקרוסקופית כוח האטומי של אורות אדומים קולטני אור שימוש במיפוי PeakForce כמותי nanomechanical נכס

Atomic force microscopy (AFM) uses a pyramidal tip attached to a cantilever to probe the force response of a surface. The deflections of the tip can be ...

Electroactive Polymer Nanoparticles Exhibiting Photothermal Properties

מאפייני electroactive פולימר החלקיקים מציגים photothermal

A method for the synthesis of electroactive polymers is demonstrated, starting with the synthesis of extended conjugation monomers using a three-step ...

Laser-induced Forward Transfer of Ag Nanopaste

העברה קדימה-induced לייזר של Ag Nanopaste

Over the past decade, there has been much development of non-lithographic methods1-3 for printing metallic inks or other functional materials. Many of ...

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

דור קרח ואת מעבר החום ומסת התופעות של מי היכרות על אמבט קר של בריין

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 ...

Magnetically Induced Rotating Rayleigh-Taylor Instability

חוסר יציבות הסיבוב המגנטי המושרית ריילי-טיילור

Classical techniques for investigating the Rayleigh-Taylor instability include using compressed gasses1, rocketry2 or linear electric motors3 to reverse ...

Measurement of Quantum Interference in a Silicon Ring Resonator Photon Source

מדידה של Quantum הפרעות מקור פוטון מהוד טבעת הסיליקון

Silicon photonic chips have the potential to realize complex integrated quantum information processing circuits, including photon sources, qubit ...

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

ברכת רותחים חום-העברת שיפור על גלילי משטחים עם דפוסי רטיבים היברידיים

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

מדידות של העברת החום הולכת חום מקומי מיידי בתוך צינור - יחיד, דו-שלבית זרימה

This manuscript provides step by step description of the manufacturing process of a test section designed to measure the local instantaneous heat transfer ...

Measurement of Dynamic Force Acted on Water Strider Leg Jumping Upward by the PVDF Film Sensor

מדידה של כוח דינמי פעל על רגל מים "צעדן" קופץ מעלה על ידי חיישן סרט PVDF

This study aimed to make an explanation for the phenomenon in nature that water strider usually jumps or glides on the water surface easily but quickly, ...