MARC

 008260126s2023        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798263338152
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32309188
■035    ▼a(MiAaPQ)GeorgiaTech72685
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a621
■1001  ▼aHughes,  Matthew  Thomas.
■24510▼aAcoustically  Enhanced  Condensation  in  Horizontal  Tubes
■260    ▼a[Sl]▼bGeorgia  Institute  of  Technology▼c2023
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2023
■300    ▼a258  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-05,  Section:  A.
■500    ▼aAdvisor:  Garimella,  Srinivas.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Georgia  Institute  of  Technology,  2023.
■520    ▼aCondensation  is  a  ubiquitous  heat  transfer  process  in  heating,  ventilation,  airconditioning,  and  refrigeration  (HVAC&R)  and  chemical  processing.  However,  while  condensation  is  an  effective  heat  transfer  mechanism,  the  heat  transfer  coefficient  decreases  as  the  vapor  quality  decreases;  therefore,  several  methods  to  enhance  condensation  heat  transfer  have  been  explored  over  the  past  several  decades.  This  study  focuses  on  active  techniques  to  achieve  enhancement  in  condensation  in  regions  where  the  heat  transfer  coefficient  is  typically  lower.A  review  of  the  pertinent  literature  on  active  enhancement  of  condensation  is  conducted,  from  which  one  promising  and  relatively  unexplored  method,  enhancement  by  actuation  of  the  flow  with  acoustics,  is  selected  for  detailed  investigation.  Acoustic  actuation  can  enhance  the  heat  and  mass  transfer  during  condensation  by  agitating  the  phases  and  providing  an  additional  mixing  mechanism  for  the  two  phases,  which  in  turn  reduces  the  thermal  resistance  in  the  condensate.  In  this  study,  a  tube-in-tube  condenser  test  section  is  coupled  to  an  acoustic  actuator  at  the  inlet  and  a  Helmholtz  volume  at  the  outlet.  A  flow  visualization  study  is  performed  to  characterize  the  flow  regimes,  oscillations  in  the  fluid  motion  that  modify  the  regimes,  and  void  fraction.  A  phase-change  heat  transfer  test  facility  is  constructed  to  measure  the  heat  transfer  coefficient  and  frictional  pressure  gradient  of  the  actuated  flow  compared  with  the  baseline  flow.  The  effects  of  mass  flux,  actuation  frequency,  actuation  amplitude,  and  degree  of  subcooling  are  studied  to  understand  the  relevant  heat  transfer  enhancement  mechanisms.  Heat  transfer  enhancement  of  up  to  32%  is  observed,  allowing  for  size  reduction  in  common  liquid-coupled  condensers  by  up  to  10%.  A  pressure  drop  penalty  of  ~6.5  is  observed,  but  only  in  the  low-quality  region  of  the  condenser  where  local  pressure  drops  are  smallest.  Additionally,  length  reduction  due  to  heat  transfer  reduction  will  help  decrease  the  overall  condenser  pressure  drop,  making  the  overall  change  in  pressure  drop  nearly  negligible  as  heat  transfer  at  low  qualities  is  enhanced.  Based  on  these  experimental  results,  a  model  is  developed  to  predict  the  heat  transfer  and  pressure  drop  to  aid  in  condenser  design.  Insights  from  these  experiments  and  analyses  are  extended  to  provide  a  guide  to  the  future  development  of  more  compact  condensers  and  the  potential  use  of  acoustics  to  enhance  heat  flux.
■590    ▼aSchool  code:  0078.
■650  4▼aHeat  transfer
■650  4▼aViscosity
■650  4▼aElectrodes
■650  4▼aHeat  exchangers
■650  4▼aBubbles
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■650  4▼aDesign
■650  4▼aHVAC
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■650  4▼aElectromagnetics
■690    ▼a0389
■690    ▼a0986
■690    ▼a0204
■690    ▼a0348
■690    ▼a0607
■71020▼aGeorgia  Institute  of  Technology.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-05A.
■790    ▼a0078
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2023
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17360361▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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