Vliv příměsí ve vodě na sprchové chlazení horkých kovových povrchů

Abstract

Bakalářská práce se zabývá vlivem různých příměsí ve vodě, na účinnost sprchového chlazení horkých ocelových povrchů. Pomocí existujících rovnic je zkoumána změna vlastností vody (viskozita, hustota, měrná tepelná kapacita, součinitel tepelné vodivosti a povrchové napětí) pro různé koncentrace příměsí. Dále za pomocí existujících korelací byly provedeny predikce pro změnu součinitele přestupu tepla a Leidenfrostovy teploty pro 3 druhy příměsí (olej, ethanol a sůl). V Laboratoři přenosu tepla a proudění na FSI VUT byla během experimentálního výzkumu charakterizována změna součinitele přestupu tepla a Leidenfrostovy teploty pro různé koncentrace soli a ethanolu ve vodě a výsledky následně porovnány s predikcemi a existující teorii. Výrazný pokles součinitele přestupu tepla byl predikován pro směsi vody a oleje. Nejvyšší účinnost chlazení byla experimentálně prokázána u směsi ze solí.

This bachelor's thesis focuses on the effect of various additives in water on the effectiveness of spray cooling of hot steel surfaces. Using existing equations, changes in the properties of water (viscosity, density, specific heat capacity, thermal conductivity coefficient, and surface tension) are examined for different concentrations of additives. While utilizing of existing correlations, predictions were made for changes in the heat transfer coefficient and Leidenfrost temperature for three types of additives (oil, ethanol, and salt). In the Laboratory of Heat Transfer and Fluid Flow at the Faculty of Mechanical Engineering, Brno University of Technology, experimental research was conducted to characterize changes in the heat transfer coefficient and Leidenfrost temperature for various concentrations of salt and ethanol in water. The results were then compared with the predictions and existing theory. Theoretical predictions indicated a significant drop in the heat transfer coefficient for water-oil mixtures. Experimental results showed that the salt mixture achieved the highest cooling efficiency.