Direct contact condensation intensification by droplet forming during break-down of liquid jet in a gaseous medium

Non-invasive photographic methods, vapor condensation, direct contact condensation, CFD modeling, LBM modeling, liquid jet decomposition

Celem naukowym projektu jest dokładne poznanie procesów rozkładu strugi cieczy podczas wypływu z dyszy podkrytycznej oraz ocena wpływu parametrów strugi na proces wymiany ciepła z ośrodkiem gazowym, ze szczególnym uwzględnieniem procesu kondensacja pary wodnej w bezpośrednim kontakcie z powierzchnią kropli. Dzięki zastosowaniu metod modelowania numerycznego CFD oraz wyników bezkontaktowych badań eksperymentalnych metodami optycznymi możliwe jest odwzorowanie mechanizmu powstawania strugi cieczy oraz procesu rozpylania cieczy i tworzenia kropli. Właściwe zrozumienie mechanizmu powstawania strumienia cieczy w zależności od parametrów geometrycznych dyszy wylotowej i warunków brzegowych umożliwi analizę wpływu właściwości strumienia na procesy wymiany ciepła i przemian fazowych.

The scientific goal of the project is to thoroughly understand the breakdown processes of the liquid stream during outflow from the subcritical nozzle and to assess the impact of the stream parameters on the process of heat exchange with the gaseous medium, with particular emphasis on the process of condensation of water vapor in direct contact on the drop surface. Thanks to the use of CFD numerical modeling methods and the results of non-contact experimental tests using optical methods, it is possible to map the mechanism of liquid stream formation and the process of liquid spraying and drop formation. Correct understanding of the mechanism of liquid stream formation depending on the geometric parameters of the outlet nozzle and boundary conditions will enable analysis of the impact of the stream's properties on the heat transfer and phase transformation processes.

AGH University of Krakow

Karlsruhe Institute of Technology