Study of Drop-Stream Condensation by the Gradient Heatmetry

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The capabilities of flow visualization and gradient heatmetry are combined for the first time in studying heat transfer during condensation. The local heat flux per unit area during drop-stream condensation of water steam on the surface of a vertical plate was measured. In the drop-stream condensation mode, the average value of a significantly unsteady heat flux was about 31.2 kW/m2. The heat flux unsteady shows a complex physical picture of condensation. The results of the experiment revealed the possibility of using gradient heatmetry as a method for monitoring heat transfer during condensation.

About the authors

E. R. Zainullina

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Email: zaynullinaelza@gmail.com
St. Petersburg, Russia

V. Yu. Mityakov

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Author for correspondence.
Email: zaynullinaelza@gmail.com
St. Petersburg, Russia

References

  1. Lee Y.-G., Jang Y.-J., Choi D.-J. An Experimental Study of Air–Steam Condensation on the Exterior Surface of a Vertical Tube under Natural Convection Conditions // Int. J. Heat Mass Transfer. 2017. V. 104. P. 1034.
  2. Su J., Sun Z., Ding M., Fan G. Analysis of Experiments for the Effect of Noncondensable Gases on Steam Condensation over a Vertical Tube External Surface under Low Wall Subcooling // Nucl. Eng. Des. 2014. V. 278. P. 644.
  3. Fan G., Tong P., Sun Z., Chen Y. Development of a New Empirical Correlation for Steam Condensation Rates in the Presence of Air Outside Vertical Smooth Tube // Ann. Nucl. Energy. 2018. V. 113. P. 139.
  4. Zhang J.X., Wang L. Experimental Study of Air Accumulation in Vapor Condensation Across Horizontal Tube // Int. J. Heat Mass Transfer. 2017. V. 111. P. 860.
  5. Tubes J.Li, Wang H.F., Sang Z.F. Enhanced Condensation Outside Horizontal Heat Transfer // AIP Conf. Proc. 2010. V. 1207. P. 628.
  6. Swartz M.M., Yao Sh.-Ch. Experimental Study of Turbulent Natural-convective Condensation on a Vertical Wall with Smooth and Wavy Film Interface // Int. J. Heat Mass Transfer. 2017. V. 113. P. 943.
  7. Lel V.V., Al-Sibai F., Renz U. Local Thickness and Wave Velocity Measurement of Wavy Films with a Chromatic Confocal Imaging Method and a Fluorescence Intensity Technique // Exp. Fluids. 2005. V. 39. P. 856.
  8. Sapozhnikov S.Z., Mityakov V.Y., Mityakov A.V., Babich A.Y., Zainullina E.R. An Investigation into Film Condensation of Saturated Steam on Tube Surfaces by a Gradient Heatmetry // Therm. Eng. 2021. V. 68. P. 794.
  9. Сапожников С.З., Митяков В.Ю., Митяков А.В., Бабич А.Ю., Зайнуллина Э.Р. Исследование теплообмена при конденсации на поверхностях труб методом градиентной теплометрии // Письма ЖТФ. 2019. Т. 45. Вып. 7. С. 15.
  10. Kuznetsov G.V., Ponomarev K.O., Feoktistov D.V., Orlova E.G., Lyulin Yu.V., Ouerdane H. Heat Transfer in a Two-phase Closed Thermosyphon Working in Polar Regions // Therm. Sci. Eng. Prog. 2021. V. 22. 100846.
  11. Xiao R., Miljkovic N., Enright R., Wang E. Immersion Condensation on Oil-infused Heterogeneous Surfaces for Enhanced Heat Transfer // Sci. Rep. 2013. V. 3. 1988.
  12. Tan B., Tian W.X., Chen R.H., Qui S.Z., Su G.H. Experimental Study of Air–Steam-Mixture Condensation Underneath Containment Vessel Surface // Nucl. Sci. Eng. 2021. V. 195. P. 838.
  13. Sapozhnikov S.Z., Mityakov V.Y., Mityakov A.V., Pavlov A.V., Bobylev P.G., Kikot N.E., Bikmulin A.V. Comprehensive Study of Boiling Regimes with Use of High-speed Imaging and Gradient Heatmetry // J. Phys.: Conf. Ser. 2021. V. 2127. 012058.
  14. Sapozhnikov S.Z., Mityakov V.Y., Seroshtanov V.V., Gusakov A.A. The Combination of PIV and Heat Flux Measurement in Study of Flow and Heat Transfer near a Circular Finned Cylinder // J. Phys.: Conf. Ser. 2019. V. 1421. 012064.
  15. Sapozhnikov S.Z., Mityakov V.Yu., Mityakov A.V. Heatmetry the Science and Practice of Heat Flux Measurement. St.-Petersburg: Springer Int. Publ., 2020. P. 209.
  16. Сапожников С.З., Митяков В.Ю., Митяков А.В., Гусаков А.А., Павлов А.В., Бобылев П.Г. Исследование кипения на поверхности шара методом градиентной теплометрии // Тепловые процессы в технике. 2021. Т. 13. № 10. С. 434.
  17. Митяков В.Ю., Павлов А.В., Бобылев П.Г. Создание и градуировка первичных преобразователей на основе композиции медь‒никель // Матер. межвуз. науч.-тех. конф. “Неделя науки СПбПУ”. Энергетика и транспорт (ИЭ). 18‒23 ноября 2019. СПб.: Политехпресс, 2020.
  18. Tinevez J.Y., Perry N., Schindelin J., Hoopes G.M., Reynolds G.D., Laplantine E., Bednarek S.Y. et al. TrackMate: An Open and Extensible Platform for Single-particle Tracking // Methods. 2017. V. 115. P. 80.
  19. Сумм Б.Д., Горюнов Ю.В. Физико-химические основы смачивания и растекания. М.: Химия, 1976. 232 с.
  20. Исаченко В.П. Теплообмен при конденсации. М.: Энергия, 1977. 240 с.
  21. Кутателадзе С.С. Теплопередача при конденсации и кипении. Л.: Машгиз, 1952. 231 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (154KB)
3.

Download (78KB)
4.

Download (871KB)
5.

Download (798KB)
6.

Download (126KB)
7.

Download (687KB)
8.

Download (777KB)
9.

Download (437KB)

Copyright (c) 2023 Э.Р. Зайнуллина, В.Ю. Митяков

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».