Transient temperature field in the chamber for measurment of surface tension of supercooled liquids

0048207 - ÚT 2007 RIV CZ eng C - Conference Paper (international conference)
Hrubý, Jan - Müller, M. - Richtr, K. - Mareš, R.
Transient temperature field in the chamber for measurment of surface tension of supercooled liquids.
[Přechodové teplotní pole v komoře pro měření povrchového napětí podchlazených kapalin.]
Engineering Mechanics 2006 : national conference with international participation : book of extended abstracts. Praha: UTAM AV ČR, 2006 - (Náprstek, J.; Fischer, C.), s. 114-115. ISBN 80-86246-27-2.
[Engineering mechanics 2006 : national conference with international participation. Svratka (CZ), 15.05.2006-18.05.2006]
R&D Projects: GA ČR GA101/05/2214
Institutional research plan: CEZ:AV0Z20760514
Keywords : surface tension * supercooled liquid * transient temperature field
Subject RIV: BJ - Thermodynamics

Results of mathematical modeling of the transient temperature field in a new chamber developed to measure surface tension of supercooled liquids are presented. The chamber is designed to enable a very fast (within 0.1 s) formation of a homogeneous temperature field (within 0.02 K) after a temperature jump of 60 K. The interior of the chamber of dimensions 20x16x32 mm is filled with dry nitrogen surrounding the measuring capillary and thermometers (very fine thermocouples and RTD’s). The temperature jump is generated by switching the flow direction of the nitrogen serving as a heat transmitting fluid. To reduce the thermal boundary layer near the bottom and ceiling walls, they are made permeable and some gas is sucked out. The flow in the chamber is laminar. We compute the temperature field analytically and numerically, using the commercial software Fluent. The results indicate that the design objectives of the experimental device were met.

Jsou presentovány výsledky matematického modelování nestacionárního teplotního pole v nové komoře, vyvinuté pro měření povrchového napětí podchlazených kapalin. Tato komora je navržena tak, aby umožnila velmi rychlé (během 0,1 s) vytvoření homogenního teplotního pole (v mezích 0,02 ) po teplotním skoku 60 K. Vnitřek komory o rozměrech 20x16x32 mm je vyplněn suchým dusíkem, obklopujícím měřicí kapiláru a teploměry (velmi tenké termočláky a platinové odporové teploměry). Teplotní skok je generován přepnutím směru proudění dusíku, který slouží jako teplosměnné médium. Aby byly redukovány teplotní mezní vrstvy u spodní a horní stěny, jsou tyto stěny propustné a určité množství plynu je jimi odsáváno. Proudění v komoře je laminární. Teplotní pole je vypočítáno analyticky a numericky s využitím komerčního software Fluent. Výsledky ukazují, že požadavky, kladené na přístroj, byly splněny.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0138901