Rozprawa doktorska Madzi
Badanie początku skraplania czynnika chłodniczego w przepływie
Politechnika Koszalińska, Katedra Techniki Cieplnej i Chłodnictwa
Realizacja pracy doktorskiej miała na celu wskazanie kierunków wzrostu efektywności wykorzystania skraplaczy chłodniczych, podniesienia ich wydajności energetycznej oraz obniżenie energochłonności. Określenie początku procesu skraplania czynnika chłodniczego w obszarze pary przegrzanej w skraplaczu chłodniczym powoduje lepsze wykorzystanie powierzchni wymiany ciepła i wzrost wydajności. Dotyczy to w szczególności minikanałów, dla których w literaturze światowej brak jest informacji na ten temat.
Wyróżniono cztery zasadnicze grupy problemów, które wymagały rozwiązania:
• Określono parametry procesu skraplania w przepływie, w tym wartości średniego i lokalnego współczynnika przejmowania ciepła oraz oporów przepływu w kanałach konwencjonalnych i w minikanałach.
• Wyznaczono parametry początku procesu skraplania czynnika chłodniczego w kanałach konwencjonalnych i w minikanałach.
• Opracowano kryterium pozwalające wyznaczać początek skraplania w kanałach i w minikanałach.
• Wykonano modelowanie teoretyczne początku procesu skraplania czynnika chłodniczego w przepływie.
• Określono efekty ekonomiczne i ekologiczne powstałe w wyniku komercjalizacji uzyskanych wyników badań.
Pierwszym bezpośrednim celem rozprawy było przeprowadzenie eksperymentów pozwalających uzyskać materiał badawczy i umożliwiający poznanie fizyki zjawiska oraz ilościowy i jakościowy opis początku skraplania wewnątrz kanału i minikanału rurowego chłodniczych czynników roboczych, w realizacji obiegów lewobieżnych urządzeń chłodniczych i pomp ciepła. W zakresie badań poznawczych przeprowadzono badania eksperymentalne skraplania w przepływie czynników chłodniczych R134a i R404A wewnątrz prostoosiowych kanałów rurowych o średnicach wewnętrznych w zakresie 0,98÷13 mm. Badania były przeprowadzone w za- kresie stanów ustalonych. Badania obejmowały skraplanie w kanałach, w szerokim zakresie zmian termicznych i przepływowych parametrów czynnika chłodniczego. Zrealizowanie zaproponowanego zakresu prac wniosło znaczący wkład w poznanie mechanizmu przenoszenia energii i pędu w przekroju początku skraplania w prze- pływie wewnątrz minikanałów rurowych. Obecny stan wiedzy w tej dziedzinie jest ograniczony, dlatego wyniki przeprowadzonych badań mają charakter innowacyjny.
Obrona rozprawy doktorskiej odbyła się 13 grudnia 2011 r. na Wydziale Mechanicznym Politechniki Koszalińskiej, a uprawomocnienie 20 grudnia 2011 r. Madzia jest Doktorem Nauk Technicznych.