Wpływ odsysania mieszaniny parowo-powietrznej na efektywność procesu chłodzenia strumieniem kropel

W pracy przedstawiono budowę stanowiska badawczego, metodykę pomiarów i obliczeń oraz wstępne wyniki badań doświadczalnych procesu chłodzenia podgrzewanej powierzchni strumieniem kropel wody, gdy powstająca mieszanina parowo-powietrzna jest odsysana z zamkniętej przestrzeni otaczającej grzejnik. Badania przeprowadzono dla trzech wariantów procesu chłodzenia grzejnika tj. przy zastosowaniu bocznego odsysania powstającej mieszaniny przestrzeni nad ogrzewaną powierzchnią, przy odsysaniu tej mieszaniny z wnętrza tej przestrzeni oraz w warunkach, gdy mieszanina powietrzno-parowa nie jest odsysana. Celem pracy jest analiza wpływu miejsca odsysania mieszaniny parowo-powietrznej oraz czasu na intensywność procesu odparowania filmu wodnego. Eksperyment przeprowadzono dla temperatury podgrzewanej powierzchni wynoszącej 90°C. Na podstawie analizy wstępnych wyników badań doświadczalnych oszacowano, że odsysanie mieszaniny parowo-powietrznej z wnętrza przestrzeni zwiększa intensywność odparowania chłodziwa (wody) o około 5÷30%, gdy czas chłodzenia wzrasta trzykrotnie. Zmiana miejsca odsysania mieszaniny parowo-powietrznej nie zmienia istotnie intensywności odparowania filmu wodnego.

---

The paper presents test stand, research methodology and preliminary results of an experimental cooling of hot surface by stream of water droplets when the resulting steam-air mixture is sucked - off from the confined space surrounding the heater. Experiments were carried out for three cases of cooling process. In the first case steam-air mixture was sucked off from the confined space over heated surface through the outlet at the lateral surface of glass cover, in the second case mixture was sucked off from the center of the confined space over the hot surface and in the third case mixture in question was not sucked off. The vacuum pump was used for suction of steam-air mixture. The paper is aimed at analysis of effect location of steam-air suction point and time on intensity of water film evaporation. The temperature of the heating plate surface during experiments of 90°C. Based on preliminary analysis of the experimental results it was estimated that suction of vapor – air mixture from the interior of the confined space increases the intensity of cooling fluid (water) evaporation of approximately 5-30%, when the cooling time is increased threefold. Change in location of vapor-air suction mixture point enables to increase the intensity of water film evaporation is too high.