Flujo bifásico gas-líquido y transferencia de calor sin cambio de fase en intercambiadores de calor microfluídicos
Autores: Vasilev, Maksim P.; Abiev, Rufat Sh.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Flujo bifásico gas-líquido y transferencia de calor sin cambio de fase en intercambiadores de calor microfluídicos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Estudio experimental
Intercambiadores de calor microfluídicos
Flujo segmentado en dos fases
Transferencia de calor por convección
Número de Nusselt
Resistencia térmica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo presenta un estudio experimental sobre la posibilidad de intensificar en intercambiadores de calor microfluídicos (MFHE) mediante la creación de un flujo segmentado de dos fases (gas-líquido). Se realizaron mediciones de transferencia de calor por convección utilizando un MFHE, que consiste en seis canales de 1 x 1 mm. Los estudios experimentales han demostrado que el flujo segmentado permite aumentar el número de Nusselt de un flujo laminar en MFHE hasta 1.67 y reducir la resistencia térmica hasta 1.7 veces en comparación con el flujo de una sola fase. Al mismo tiempo, se encontró que la intensificación del intercambio de calor mediante un flujo de dos fases se observa solo para el rango de la fracción de volumen de gas del 10 al 30%. Además, el cálculo del criterio de rendimiento térmico, que incluye tanto parámetros térmicos como hidráulicos (factor de fricción), también confirmó la promesa de utilizar el flujo segmentado de Taylor como un método para intensificar la transferencia de calor de una sola fase en microcanales.
Descripción
Este trabajo presenta un estudio experimental sobre la posibilidad de intensificar en intercambiadores de calor microfluídicos (MFHE) mediante la creación de un flujo segmentado de dos fases (gas-líquido). Se realizaron mediciones de transferencia de calor por convección utilizando un MFHE, que consiste en seis canales de 1 x 1 mm. Los estudios experimentales han demostrado que el flujo segmentado permite aumentar el número de Nusselt de un flujo laminar en MFHE hasta 1.67 y reducir la resistencia térmica hasta 1.7 veces en comparación con el flujo de una sola fase. Al mismo tiempo, se encontró que la intensificación del intercambio de calor mediante un flujo de dos fases se observa solo para el rango de la fracción de volumen de gas del 10 al 30%. Además, el cálculo del criterio de rendimiento térmico, que incluye tanto parámetros térmicos como hidráulicos (factor de fricción), también confirmó la promesa de utilizar el flujo segmentado de Taylor como un método para intensificar la transferencia de calor de una sola fase en microcanales.