Dissertations / Theses on the topic 'Evaporative flux'
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Sircar, Jay D. "Fabrication of a nanoporous membrane device for high heat flux evaporative cooling." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2017. http://hdl.handle.net/1721.1/111931.
Full textCataloged from PDF version of thesis.
Includes bibliographical references (pages 60-63).
We investigated the experimental performance of a nanoporous membrane for ultra-high heat flux dissipation from high performance integrated circuits. The biporous evaporation device utilizes thermally-connected, mechanically-supported, high capillarity membranes that maximize thin film evaporation and high permeability liquid supply channels that allow for lower viscous pressure losses. The 600 nm thick membrane was fabricated on a silicon on insulator (SOI) wafer, fusion-bonded to a separate wafer with larger liquid channels. Spreading effects and overall device performance arising from non-uniform heating and evaporation of methanol was captured experimentally. Heat fluxes up to 412 W/cm2, over an area of O.4x 5 mm, and with a temperature rise of 24.1 K from the heated substrate to ambient vapor, were obtained. These results are in good agreement with a high-fidelity, coupled fluid convection and solid conduction compact model, which was necessitated by computational feasibility, which incorporates non-equilibrium and sub-continuum effects at the liquid-vapor interface. This work provides a proof-of-concept demonstration of our biporous evaporation device. Simulations from the validated model, at optimized operating conditions and with improved working fluids, predict heat dissipation in excess of 1 kW/cm2 with a device temperature rise below 30 K, for this scalable cooling approach.
by Jay D. Sircar.
S.M.
Dokmak, Akaber. "Investigating the effect of an electric field on the properties and kinetics of a drying pendant droplet : A new experimental approach." Electronic Thesis or Diss., Ecole nationale des Mines d'Albi-Carmaux, 2025. http://www.theses.fr/2025EMAC0001.
Full textElectrically assisted drying is a promising technique for thermosensitive products, however its study at the droplet scale remains limited due to the lack of suitable experimental setups. This study introduces a novel device to analyze the deformation and drying of pendant electrically charged droplets of CuSO4.5H4O under an electric field (0-800 kV/m) and varying solid concentrations (0 - 25 wt/wt %). Results show up to a 42 % reduction in interfacial tension with increasing field intensity. Surface expansion and deformation are influenced by both field intensity and solid content. In terms of drying, results show that under diffusive drying, the field initially reduces the evaporative flux of highly deformed droplets before it increases and stabilizes, while in convective drying, surface expansion temporarily reduces the flux before stabilization. These findings provide new insights into electrohydrodynamic effects on droplet scale drying dynamics
Narayanan, Shankar. "Gas assisted thin-film evaporation from confined spaces." Diss., Georgia Institute of Technology, 2011. http://hdl.handle.net/1853/42780.
Full textPersson, Tony. "Evaporation and Heat-flux Aggregation in Heterogeneous Boreal Landscapes." Doctoral thesis, Uppsala University, Department of Earth Sciences, 2004. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-4326.
Full textThe boreal forests represent 8 % of all forested areas on the earth and have a significant role in the control of greenhouse gases and an impact on global climate change. The main objective of this thesis is to increase the understanding of how evaporation and heat-flux processes in the boreal forest zone are affecting the regional and global climate.
A meteorological mesoscale model with an advanced land-surface parameterization has been utilized to study aggregation of fluxes of water vapour and heat. The model has been compared against four other methods for flux estimation in a southern boreal landscape. The results show that the mesoscale model is successfully reproducing 24-hour averages of fractionally weighted mast measurements of sensible and latent heat flux.
The model was also evaluated against in-situ observations of surface fluxes and other meteorological variables. The results reveal that a correct initialization of soil moisture is crucial to simulate a realistic partitioning of the sensible and latent heat fluxes. Significant differences in surface fluxes and friction velocities between two apparently similar forest sites indicate the need for careful assessment of areal representativity when comparing mesoscale model results with in-situ observations.
A parameterization for the absorption of solar radiation of high-latitude sparse forests was implemented and tested in the model that significantly improved the simulation of high wintertime midday sensible heat fluxes. A scheme for heat storage in vegetation was also implemented which improved the results, but the scheme needs further evaluation for high latitude forests.
Two commonly used strategies for the description of land-surface heterogeneity, the effective parameter approach and the mosaic approach, were tested in the mesoscale model against airborne observations of sensible and latent heat fluxes. The results show that the mosaic approach produces better results especially when small lakes are present in model grid-squares.
Norra halvklotets barrskogsbälte representerar 8 % av all skogsbeklädd mark på jorden och har stor betydelse för kontrollen av växthusgaser och påverkan på globala klimatförändringar. Syftet med denna avhandling är att öka förståelsen av hur avdunstning och värmeflöden i den boreala skogszonen påverkar klimatet regionalt och globalt.
En meteorologisk mesoskalemodell med en avancerad landyteparameterisering har använts för att studera aggregering av avdunstning och värmeflöden. Modellen jämfördes med fyra andra metoder för uppskattning av värmeflöden i den boreala skogszonens södra delar. Resultaten visade att mesoskalemodellen reproducerar 24-timmarsmedelvärden av sensibelt och latent värmeflöde från areellt viktade mastmätningar med bra resultat.
Modellen utvärderades även mot markbaserade mätningar av sensibelt och latent värme och andra meteorologiska variabler. Resultaten visar att en korrekt initialisering av markvatteninnehållet är avgörande för att simulera en realistisk uppdelning av de sensibla och latenta värmeflödena. Markanta skillnader i markyteflöden och friktionshastigheter mellan två liknande skogsmätstationer påvisar nödvändigheten av en noggrann bedömning av den areella representativiteten när man jämför resultat från mesoskalemodellen med markbaserade mätningar.
En parameterisering för absorption av solstrålning i glesa skogsbestånd på höga breddgrader infördes och testades i modellen vilket markant förbättrade simuleringen av de höga sensibla värmeflöden som observerats vid middagstid på vintern. Ett uttryck för att beskriva värmelagring i vegetationen infördes också vilket förbättrade resultaten, men uttrycket behöver vidare utvärdering för skogsbestånd på höga breddgrader.
Två ofta använda strategier för att beskriva markytans heterogenitet, effektiva parametermetoden och mosaikmetoden, testades i mesoskalemodellen mot flygburna observationer av sensibla och latenta värmeflöden. Resultaten visar att mosaikmetoden ger bättre resultat särskilt när mindre sjöar förekommer i modellrutorna.
Janecek, Vladislav. "Evaporation à l'échelle microscopique et à haut flux thermique." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00782517.
Full textJaneček, Valdislav. "Evaporation à l'échelle microscopique et à haut flux thermique." Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066512.
Full textThis thesis theoretically investigates the transport processes in the vicinity of the triple gas-liquid-solid contact line and its impact on macroscopic evaporation. In the first part of the thesis, the hydrodynamics close to the contact line at partial wetting is studied. Specifically, evaporation into the atmosphere of pure vapor driven by heating of the substrate is considered. The question of singularity relaxation is addressed. The main finding of the thesis is that the Kelvin effect (dependence of saturation temperature on pressure) is sufficient by itself to relax the hydrodynamic contact line singularity. The proposed microregion (the contact line vicinity) model for small interface slopes is solved numerically. Asymptotic solutions are found for some specific cases. The governing length scales of the problem are identified and the multiscale nature of the phenomenon is addressed. Parametric studies revealing the role of the thermal resistance of vapor-liquid interface, slip length, thermocapillary term, the vapor recoil and surface forces are also performed. An extension of the lubrication approximation for high slopes of the gas-liquid interface at evaporation is discussed. In the second part of the thesis, the previously established microregion model is coupled to a simplified single vapor bubble growth numerical simulation. The bubble departure from the heater at boiling is also studied. It was proposed in the thesis, that under high heat loads, the increase of the apparent contact angle causes the vapor bubble to spread over the heated substrate. Such a behavior may cause the heater dry-out that occurs during the boiling crisis
Brashers, Bart A. "Oceanic latent heat flux from satellite data /." Thesis, Connect to this title online; UW restricted, 1998. http://hdl.handle.net/1773/10045.
Full textHanks, Daniel Frank. "Evaporation from nanoporous membranes for high heat flux thermal management." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2016. http://hdl.handle.net/1721.1/110889.
Full textCataloged from PDF version of thesis.
Includes bibliographical references (pages 119-123).
Heat dissipation is a critical limitation in a range of electronic devices including microprocessors, solar cells, laser diodes and power amplifiers. The most demanding devices require dissipation of heat fluxes in excess of 1 kW/cm2 with heat transfer coefficients more than 30 W/cm 2K. Advanced thermal management solutions using phase change heat transfer are the most promising approach to address these challenges, yet current solutions are limited due to the combination of heat flux, thermal resistance, size and flow stability. This thesis reports the design, fabrication and experimental characterization for an evaporation device with a nanoporous membrane for high heat flux dissipation. Evaporation in the thin film regime is achieved using nanopores with reduced liquid film thicknesses while liquid pumping is enhanced using the capillary pressure of the 120 nm pores. The membrane is mechanically supported by ridges that form liquid supply channels and also serve as a heat conduction path to the evaporating meniscus at the surface of the membrane. The combination of high capillarity pores with high permeability channels facilitates theoretical critical heat fluxes over 2 kW/cm2 and heat transfer coefficients over 100 W/cm2K. Proof-of-concept devices were fabricated using a two-wafer stack consisting of a bonded silicon-on-insulator (SOI) wafer to a silicon wafer. Pores with diameters 110 - 130 nm were defined with interference lithography and etched in the SOI. Liquid supply microchannels were etched on a silicon wafer and the two wafers were fusion bonded together to form a monolithic evaporator. Once bonded, the membrane was released by etching through the backside of the SOI. Finally, platinum heaters and Resistive Temperature Detectors (RTDs) were deposited by e-beam evaporation and liftoff to heat the sample and measure the device temperature during experiments, respectively. Samples were experimentally characterized in a custom environmental chamber for comparison to the model using R245fa, methanol, pentane, water and isopropyl alcohol as working fluids. A comparison of the results with different working fluids demonstrates that transport at the liquid-vapor interface is the dominant thermal resistance in the system, suggesting a figure of merit: ... The highest heat flux recorded was with pentane at ... and the highest heat transfer coefficient recorded was with ... not including the substrate resistance. However, the samples were observed to clog with soluble, nonvolatile contaminants which limited operation to several minutes. The clogging behavior was captured in a mass diffusion model and a new configuration was suggested which is resistant to clogging. Evaporation from nanopores represents a new paradigm in phase change cooling with a figure of merit that favors high volatility, low surface tension fluids rather than water. The models and experimental results validate the functionality and understanding of the proposed approach and provide recommendations for enhancements in performance and understanding as well as strategies for resistance to clogging. This work demonstrates that nanoporous membranes have the potential for ultra-high heat flux dissipation to address next generation thermal management needs.
by Daniel Frank Hanks.
Ph. D.
LUZEAU, PIERRE. "Depot et caracterisation de films supraconducteurs bisrcacuo par co-evaporation et modulation des flux." Paris 11, 1990. http://www.theses.fr/1990PA112204.
Full textBou-Zeid, Wassim. "Wettability and evaporation of sessile drops of biological fluids." Thesis, Aix-Marseille, 2014. http://www.theses.fr/2014AIXM4348/document.
Full textSpreading/evaporation process of droplets over solid surfaces is a fundamental process and a wide research field because of number of applications in printing, micro-electronics, DNA analysis and even in biomedical. This experimental work aims to investigate the effect of relative humidity on the contact line dynamics, on the evaporation dynamics and on the final pattern of a drop of whole human blood. The spreading of a pure fluid model that has the same physical properties as human blood was studied and compared to the blood. We showed that bio-colloids play significant effect on the dynamics of contact line and the pinning effect of the drop. For low contact angles, we showed that the spreading/evaporation process could be divided into two regimes. A fast first regime determined by a balance between viscous forces and capillary forces and a second slower regime dominated by the evaporation rate. Physical mechanisms that are responsible for the spreading enhancement are proposed and discussed. The average velocity of the contact line was found to follow the same behaviour as Tanner's model, where the spreading dynamics and geometrical parameters of the droplet are function of relative humidity. The experimental measurements are in a good agreement with the purely diffusive model where the equilibrium wetting radius and contact angle are function of relative humidity. For the morphological analysis of crack patterns, a manual segmentation method was used as a reference for the validation of the automatic developed segmentation method. We showed that the evaporation rate influences structural distribution of plaques in the corona region and hence, the mean crack spacing
Adera, Solomon (Solomon E. ). "Thin-film evaporation from well-defined silicon micropillar wicks for high-heat-flux thermal management." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2016. http://hdl.handle.net/1721.1/110888.
Full textCataloged from PDF version of thesis.
Includes bibliographical references (pages 129-133).
The generation of concentrated heat loads in advanced microprocessors, power amplifiers, and concentrated photovoltaics present significant thermal management challenge for defense, space and commercial applications. Liquid to vapor phase-change strategies are promising due to the high latent heat of vaporization of the working fluid. In particular, capillary pumped thin-film evaporation from micropillar wicks has received significant attention owing to advances in micro/nano-fabrication and the potential to dissipate high heat fluxes by increasing the evaporative area. Yet, predictive tools to design various wicking structures are not available due to limited understanding of the thermal-fluidic transport. This thesis reports experimental characterization and modeling of capillary-limited thin-film evaporation from micropillar wicks. We fabricated test devices and experimentally characterized the thermal performance of well-defined silicon micropillar wicks. The experiments were designed to investigate the capillary-limited dryout heat flux by ensuring pure thin-film evaporation in the absence of nucleate boiling. The tests were performed in a temperature controlled saturated vapor environment to accurately control the operating conditions. We also developed a unified semi-analytical thermal-fluidic model that incorporates the capillary pressure, permeability, and thermal resistance to help explain the experimental results. We then extended this work to study capillary-limited thin-film evaporation for dissipating extreme heat fluxes. We experimentally dissipated =6 kW/cm2 from a 640x620 [mu]m2 footprint, the largest heat flux reported to date when compared to past thin-film evaporation studies with similar size hotspots. We also demonstrated the potential of our devices to cool concurrent hotspots as well as when moderate uniform background heat flux was superposed with a hotspot. Our thermal management strategy is self-regulating and provides on-demand cooling unlike existing thermal management solutions. To gain insight into the fundamental physics of fluidic and thermal transport within the micropillar wick and explain the ultra-high heat fluxes demonstrated in our experiments, we developed a semi-analytical thermal-fluidic model that can predict the capillary-limited dryout heat flux via thin-film evaporation. The model compares well with our experiments. The results of this investigation will assist to better understand the fluidic and thermal transport of thin liquid films in microstructured wicks during thin-film evaporation. These studies suggest that capillary-pumped thin-film evaporation is a promising thermal management strategy for the next generation of high performance electronics. The insights gained from this thesis can be used as guidelines to improve the design and optimize the heat transfer performance of wicking structures which are commonly used in phase-change based thermal management devices such as heat pipes, vapor chambers, and other closed-loop configurations.
by Solomon Adera.
Ph. D.
Baummer, Thomas Buchanan. "A self-contained cold plate utilizing force-fed evaporation for cooling of high-flux electronics." College Park, Md.: University of Maryland, 2007. http://hdl.handle.net/1903/7795.
Full textThesis research directed by: Dept. of Mechanical Engineering. Title from t.p. of PDF. Includes bibliographical references. Published by UMI Dissertation Services, Ann Arbor, Mich. Also available in paper.
Shlomo, Dekel. "Eddy flux observations of evaporation and vapor advection in the Gulf of Aqaba (Eilat), Red Sea." The Ohio State University, 2011. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1316471975.
Full textSHARMA, MONIKA. "THIN FILM EVAPORATION IN THE PORES OF MICRO LOOP HEAT PIPE WITH NON-UNIFORM HEAT FLUX." University of Cincinnati / OhioLINK, 2005. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=ucin1132344889.
Full textGong, Shengjie. "An Experimental Study on Micro-Hydrodynamics of Evaporating/Boiling Liquid Film." Doctoral thesis, KTH, Kärnkraftsäkerhet, 2011. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-50216.
Full textQC 20111205
VR-2005-5729, MSWI
Paik, Sokwon. "Spatially resolved temperature and heat flux measurements for slow evaporating droplets heated by a microfabricated heater array." Diss., Texas A&M University, 2006. http://hdl.handle.net/1969.1/3819.
Full textLu, Zhengmao. "Design and modeling of a high flux cooling device based on thin film evaporation from thin nanoporous membranes." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2014. http://hdl.handle.net/1721.1/93824.
Full textCataloged from PDF version of thesis.
Includes bibliographical references (pages 44-46).
Heat dissipation is a limiting factor in the performance of integrated circuits, power electronics and laser diodes. State-of-the-art solutions typically use air-cooled heat sinks, which have limited performance owing to the use of air. One of the promising approaches to address these thermal management needs is liquid vapor phase-change. In this thesis, we present a study into the design and modeling of a cooling device based on thin film evaporation from a nanoporous membrane supported on microchannels. The concept utilizes the capillary pressure generated by the small pores to drive the liquid flow and largely reduces the viscous loss due to the thinness of the membrane. The interfacial transport has been re-investigated where we use the moment method to solve the Boltzmann Transport Equation. The pore-level transport has been modeled coupling liquid transport, vapor transport and the interfacial balance. The interfacial transport inside the pore also serves as a boundary condition for the device-level model. The heat transfer and pressure drop performance have been modeled and design guidelines are provided for the membrane-based cooling system. The optimized cooling device is able to dissipate 1 kW/cm² heat flux with a temperature rise less than 30 K from the vapor side. Future work will focus on more fundamental understanding of the mass and energy accommodation at the liquid vapor interface.
by Zhengmao Lu.
S.M.
Tittebrand, Antje. "Analysis of the spatial heterogeneity of land surface parameters and energy flux densities." Doctoral thesis, Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2011. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-71442.
Full textDie vorliegende Arbeit wurde auf der Grundlage begutachteter Publikationen als kumulative Dissertation verfasst. Klimaprognosen basieren im Allgemeinen auf den Ergebnissen numerischer Simulationen mit globalen oder regionalen Klimamodellen. Eine der entscheidenden Unsicherheiten bestehender Modelle liegt in dem noch unzureichenden Verständnis von Wechselwirkungsprozessen zwischen der Atmosphäre und Landoberflächen und dem daraus folgenden Fehlen entsprechender Parametrisierungen. Um das Problem einer unsicheren Modell-Parametrisierung aufzugreifen und zum Beispiel subskalige Heterogenität in einer Art und Weise zu beschreiben, dass sie für Modelle nutzbar wird, werden für die Bestimmung und Evaluierung von Modell-Parametrisierungsansätzen so viele Datensätze wie möglich benötigt. Die Arbeit trägt zu diesem Thema durch die Verwendung verschiedener Datensätze unterschiedlicher Plattformen bei. Ziel der Studie war es, aus Satellitendaten verschiedener räumlicher und zeitlicher Auflösung sowie aus in-situ Daten die räumliche Heterogenität von Landoberflächenparametern und Energieflussdichten zu bestimmen. Die Untersuchungen wurden für zwei Zielgebiete in Deutschland durchgeführt. Für das LITFASS-Gebiet (Lindenberg Inhomogeneous Terrain - Fluxes between Atmosphere and Surface: a longterm Study) wurden Satellitendaten der Jahre 2002 und 2003 untersucht und validiert. Zusätzlich wurde im Rahmen dieser Arbeit eine NDVI-Studie (Normalisierter Differenzen Vegetations Index: Maß zur Detektierung von Vegetationflächen, deren Vitalität und Dichte) auf den Testflächen des FLUXNET Clusters um Tharandt in den Jahren 2006 und 2007 realisiert. Die Grundlage der Arbeit bildete die Bestimmung von Landoberflächeneigenschaften und daraus resultierenden Energieflüssen, auf Basis dreier optischer Sensoren (ETM+ (Enhanced Thematic Mapper), MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) und AVHRR 3 (Advanced Very High Resolution Radiometer)) mit unterschiedlichen räumlichen (30 m – 1 km) und zeitlichen (1 – 16 Tage) Auflösungen. Unterschiedliche Sensorcharakteristiken, sowie die Verwendung verschiedener, zum Teil ungenauer Datensätze zur Landnutzungsklassifikation führen zu Abweichungen in den Ergebnissen der einzelnen Sensoren. Durch die Quantifizierung der Sensorunterschiede, die Anpassung der Ergebnisse der Sensoren aneinander und eine Qualitätsanalyse von verschiedenen Landnutzungsklassifikationen, wurde eine Basis für eine vergleichbare Parametrisierung der Oberflächenparameter und damit auch für die daraus berechneten Energieflüsse geschaffen. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Bestimmung des latenten Wärmestromes (L.E) mit Hilfe des Penman-Monteith Ansatzes (P-M). Satellitendaten liefern Messwerte der spektralen Reflexion und der Oberflächentemperatur. Die P-M Gleichung erfordert weitere Oberflächenparameter wie zum Beispiel den NDVI, den Blattflächenindex (LAI), die Windgeschwindigkeit, die relative Luftfeuchte, die Vegetationshöhe oder die Rauhigkeitslänge, die jedoch aus den Satellitendaten nicht bestimmt werden können. Sie müssen indirekt aus den oben genannten Messgrößen der Satelliten oder aus in-situ Messungen abgeleitet werden. Stehen auch aus diesen Quellen keine Daten zur Verfügung, können sogenannte Standard- (Default-) Werte aus der Literatur verwendet werden. Die Qualität dieser Parameter hat einen großen Einfluss auf die Bestimmung der Strahlungs- und Energieflüsse. Sensitivitätsstudien im Rahmen der Arbeit zeigen die Bedeutung des NDVI als einen der wichtigsten Parameter in der Verdunstungsbestimmung nach P-M. Im Gegensatz dazu wurde deutlich, dass z. B. die Vegetationshöhe und die Messhöhe einen relativ kleinen Einfluss auf L.E haben, so dass für diese Parameter die Verwendung von Standardwerten gerechtfertigt ist. Aufgrund der Schlüsselrolle, welche der NDVI in der Bestimmung der Verdunstung einnimmt, wurden im Rahmen einer Feldstudie Untersuchungen des NDVI über fünf verschiedenen Landnutzungstypen (Winterweizen, Mais, Gras, Buche und Fichte) hinsichtlich seiner räumlichen Variabilität und Sensitivität, unternommen. Dabei wurden verschiedene Bestimmungsmethoden getestet, in welchen der NDVI nicht nur aus Satellitendaten (spektral), sondern auch aus in-situ Turmmessungen (breitbandig) und Spekrometermessungen (spektral) ermittelt wird. Die besten Übereinstimmungen der Ergebnisse wurden dabei für Winterweizen und Gras für das Jahr 2006 gefunden. Für diese Landnutzungstypen betrugen die Maximaldifferenzen aus den drei Methoden jeweils 10 beziehungsweise 15 %. Deutlichere Differenzen ließen sich für die Forstflächen verzeichnen. Die Korrelation zwischen Satelliten- und Spektrometermessung betrug r=0.67. Für Satelliten- und Turmmessungen ergab sich ein Wert von r=0.5. Basierend auf den beschriebenen Vorarbeiten wurde die räumliche Variabilität von Landoberflächenparametern und Flüssen untersucht. Die unterschiedlichen räumlichen Auflösungen der Satelliten können genutzt werden, um zum einen die subskalige Heterogenität zu beschreiben, aber auch, um den Effekt räumlicher Mittelungsverfahren zu testen. Dafür wurden Parameter und Energieflüsse in Abhängigkeit der Landnutzungsklasse untersucht, um typische Verteilungsmuster dieser Größen zu finden. Die Verwendung der Verteilungsmuster (in Form von Wahrscheinlichkeitsdichteverteilungen – PDFs), die für die Albedo und den NDVI aus ETM+ Daten gefunden wurden, bietet ein hohes Potential als Modellinput, um repräsentative PDFs der Energieflüsse auf gröberen Skalen zu erhalten. Die ersten Ergebnisse in der Verwendung der PDFs von Albedo, NDVI, relativer Luftfeuchtigkeit und Windgeschwindigkeit für die Bestimmung von L.E waren sehr ermutigend und zeigten das hohe Potential der Methode. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die Methode der Ableitung von Oberflächenparametern und Energieflüssen aus Satellitendaten zuverlässige Daten auf verschiedenen zeitlichen und räumlichen Skalen liefert. Die Daten sind für eine detaillierte Analyse der räumlichen Variabilität der Landschaft und für die Beschreibung der subskaligen Heterogenität, wie sie oft in Modellanwendungen benötigt wird, geeignet. Ihre Nutzbarkeit als Inputparameter in Modellen auf verschiedenen Skalen ist das zweite wichtige Ergebnis der Arbeit. Aus Satellitendaten abgeleitete Vegetationsparameter wie der LAI oder die Pflanzenbedeckung liefern realistische Ergebnisse, die zum Beispiel als Modellinput in das Lokalmodell des Deutschen Wetterdienstes implementiert werden konnten und die Modellergebnisse von L.E signifikant verbessert haben. Aber auch thermale Parameter, wie beispielsweise die Oberflächentemperatur aus ETM+ Daten in 30 m Auflösung, wurden als Eingabeparameter eines Soil-Vegetation-Atmosphere-Transfer-Modells (SVAT) verwendet. Dadurch erhält man realistischere Ergebnisse für L.E, die hochaufgelöste Flächeninformationen bieten
Tittebrand, Antje. "Analysis of the spatial heterogeneity of land surface parameters and energy flux densities." Doctoral thesis, Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2010. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-33443.
Full textDie vorliegende Arbeit wurde auf der Grundlage begutachteter Publikationen als kumulative Dissertation verfasst. Klimaprognosen basieren im Allgemeinen auf den Ergebnissen numerischer Simulationen mit globalen oder regionalen Klimamodellen. Eine der entscheidenden Unsicherheiten bestehender Modelle liegt in dem noch unzureichenden Verständnis von Wechselwirkungsprozessen zwischen der Atmosphäre und Landoberflächen und dem daraus folgenden Fehlen entsprechender Parametrisierungen. Um das Problem einer unsicheren Modell-Parametrisierung aufzugreifen und zum Beispiel subskalige Heterogenität in einer Art und Weise zu beschreiben, dass sie für Modelle nutzbar wird, werden für die Bestimmung und Evaluierung von Modell-Parametrisierungsansätzen so viele Datensätze wie möglich benötigt. Die Arbeit trägt zu diesem Thema durch die Verwendung verschiedener Datensätze unterschiedlicher Plattformen bei. Ziel der Studie war es, aus Satellitendaten verschiedener räumlicher und zeitlicher Auflösung sowie aus in-situ Daten die räumliche Heterogenität von Landoberflächenparametern und Energieflussdichten zu bestimmen. Die Untersuchungen wurden für zwei Zielgebiete in Deutschland durchgeführt. Für das LITFASS-Gebiet (Lindenberg Inhomogeneous Terrain - Fluxes between Atmosphere and Surface: a longterm Study) wurden Satellitendaten der Jahre 2002 und 2003 untersucht und validiert. Zusätzlich wurde im Rahmen dieser Arbeit eine NDVI-Studie (Normalisierter Differenzen Vegetations Index: Maß zur Detektierung von Vegetationflächen, deren Vitalität und Dichte) auf den Testflächen des FLUXNET Clusters um Tharandt in den Jahren 2006 und 2007 realisiert. Die Grundlage der Arbeit bildete die Bestimmung von Landoberflächeneigenschaften und daraus resultierenden Energieflüssen, auf Basis dreier optischer Sensoren (ETM+ (Enhanced Thematic Mapper), MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) und AVHRR 3 (Advanced Very High Resolution Radiometer)) mit unterschiedlichen räumlichen (30 m – 1 km) und zeitlichen (1 – 16 Tage) Auflösungen. Unterschiedliche Sensorcharakteristiken, sowie die Verwendung verschiedener, zum Teil ungenauer Datensätze zur Landnutzungsklassifikation führen zu Abweichungen in den Ergebnissen der einzelnen Sensoren. Durch die Quantifizierung der Sensorunterschiede, die Anpassung der Ergebnisse der Sensoren aneinander und eine Qualitätsanalyse von verschiedenen Landnutzungsklassifikationen, wurde eine Basis für eine vergleichbare Parametrisierung der Oberflächenparameter und damit auch für die daraus berechneten Energieflüsse geschaffen. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Bestimmung des latenten Wärmestromes (L.E) mit Hilfe des Penman-Monteith Ansatzes (P-M). Satellitendaten liefern Messwerte der spektralen Reflexion und der Oberflächentemperatur. Die P-M Gleichung erfordert weitere Oberflächenparameter wie zum Beispiel den NDVI, den Blattflächenindex (LAI), die Windgeschwindigkeit, die relative Luftfeuchte, die Vegetationshöhe oder die Rauhigkeitslänge, die jedoch aus den Satellitendaten nicht bestimmt werden können. Sie müssen indirekt aus den oben genannten Messgrößen der Satelliten oder aus in-situ Messungen abgeleitet werden. Stehen auch aus diesen Quellen keine Daten zur Verfügung, können sogenannte Standard- (Default-) Werte aus der Literatur verwendet werden. Die Qualität dieser Parameter hat einen großen Einfluss auf die Bestimmung der Strahlungs- und Energieflüsse. Sensitivitätsstudien im Rahmen der Arbeit zeigen die Bedeutung des NDVI als einen der wichtigsten Parameter in der Verdunstungsbestimmung nach P-M. Im Gegensatz dazu wurde deutlich, dass z. B. die Vegetationshöhe und die Messhöhe einen relativ kleinen Einfluss auf L.E haben, so dass für diese Parameter die Verwendung von Standardwerten gerechtfertigt ist. Aufgrund der Schlüsselrolle, welche der NDVI in der Bestimmung der Verdunstung einnimmt, wurden im Rahmen einer Feldstudie Untersuchungen des NDVI über fünf verschiedenen Landnutzungstypen (Winterweizen, Mais, Gras, Buche und Fichte) hinsichtlich seiner räumlichen Variabilität und Sensitivität, unternommen. Dabei wurden verschiedene Bestimmungsmethoden getestet, in welchen der NDVI nicht nur aus Satellitendaten (spektral), sondern auch aus in-situ Turmmessungen (breitbandig) und Spekrometermessungen (spektral) ermittelt wird. Die besten Übereinstimmungen der Ergebnisse wurden dabei für Winterweizen und Gras für das Jahr 2006 gefunden. Für diese Landnutzungstypen betrugen die Maximaldifferenzen aus den drei Methoden jeweils 10 beziehungsweise 15 %. Deutlichere Differenzen ließen sich für die Forstflächen verzeichnen. Die Korrelation zwischen Satelliten- und Spektrometermessung betrug r=0.67. Für Satelliten- und Turmmessungen ergab sich ein Wert von r=0.5. Basierend auf den beschriebenen Vorarbeiten wurde die räumliche Variabilität von Landoberflächenparametern und Flüssen untersucht. Die unterschiedlichen räumlichen Auflösungen der Satelliten können genutzt werden, um zum einen die subskalige Heterogenität zu beschreiben, aber auch, um den Effekt räumlicher Mittelungsverfahren zu testen. Dafür wurden Parameter und Energieflüsse in Abhängigkeit der Landnutzungsklasse untersucht, um typische Verteilungsmuster dieser Größen zu finden. Die Verwendung der Verteilungsmuster (in Form von Wahrscheinlichkeitsdichteverteilungen – PDFs), die für die Albedo und den NDVI aus ETM+ Daten gefunden wurden, bietet ein hohes Potential als Modellinput, um repräsentative PDFs der Energieflüsse auf gröberen Skalen zu erhalten. Die ersten Ergebnisse in der Verwendung der PDFs von Albedo, NDVI, relativer Luftfeuchtigkeit und Windgeschwindigkeit für die Bestimmung von L.E waren sehr ermutigend und zeigten das hohe Potential der Methode. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die Methode der Ableitung von Oberflächenparametern und Energieflüssen aus Satellitendaten zuverlässige Daten auf verschiedenen zeitlichen und räumlichen Skalen liefert. Die Daten sind für eine detaillierte Analyse der räumlichen Variabilität der Landschaft und für die Beschreibung der subskaligen Heterogenität, wie sie oft in Modellanwendungen benötigt wird, geeignet. Ihre Nutzbarkeit als Inputparameter in Modellen auf verschiedenen Skalen ist das zweite wichtige Ergebnis der Arbeit. Aus Satellitendaten abgeleitete Vegetationsparameter wie der LAI oder die Pflanzenbedeckung liefern realistische Ergebnisse, die zum Beispiel als Modellinput in das Lokalmodell des Deutschen Wetterdienstes implementiert werden konnten und die Modellergebnisse von L.E signifikant verbessert haben. Aber auch thermale Parameter, wie beispielsweise die Oberflächentemperatur aus ETM+ Daten in 30 m Auflösung, wurden als Eingabeparameter eines Soil-Vegetation-Atmosphere-Transfer-Modells (SVAT) verwendet. Dadurch erhält man realistischere Ergebnisse für L.E, die hochaufgelöste Flächeninformationen bieten
Hu, Chih-Chieh. "Mechanistic modeling of evaporating thin liquid film instability on a bwr fuel rod with parallel and cross vapor flow." Diss., Atlanta, Ga. : Georgia Institute of Technology, 2009. http://hdl.handle.net/1853/28148.
Full textCommittee Chair: Abdel-Khalik, Said; Committee Member: Ammar, Mostafa H.; Committee Member: Ghiaasiaan, S. Mostafa; Committee Member: Hertel, Nolan E.; Committee Member: Liu, Yingjie.
Hu, Yukun. "CO2 capture from oxy-fuel combustion power plants." Licentiate thesis, KTH, Energiprocesser, 2011. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-48666.
Full textQC 20111123
ZHANG, XIAO QIU. "Elaboration de films minces supraconducteurs yba#2cu#3o#7 en evaporation reactive sequentielle : application a la definition d'un commutateur rapide et d'un transistor a flux de vortex." Paris 6, 1996. http://www.theses.fr/1996PA066444.
Full textCarvalho, Kassio dos Santos. "Medida e modelagem da evapo(transpi)ração de um canavial irrigado em função do manejo da palhada." Universidade de São Paulo, 2017. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-18052017-154117/.
Full textCane culture is important for Brazilian agribusiness. Proper management of sugarcane trash in the soil can influence the development and growth of the crop, which can result in environmental and economic gains. The objective of this study was to evaluate the effect of trash management (CP) and without trash (SP) on the evapotranspiration of an irrigated sugar cane. An experiment was conducted in irrigated sugar cane fields with two treatments (100% of the trash and without trash cover on the soil). In this experiment, evapotranspiration was measured from soil water balance (ETc-BHS) and the Bowen ratio method (ETc-MRB) and transpiration using sap flow sensors (FS). Soil evaporation was estimated based on crop and meteorological data. The modeling of the transpiration and its components was based on the approach in the \"big leaf model\" proposed by Monteith. For that, submodels were defined and evaluated for the simulation of canopy radiation balance, aerodynamic resistance, and cover resistance in the culture environment. Throughout the crop cycle, biometric analyzes were performed every 30 days and these data were used in the parameterization of the model. The performance of the submodels and the parameterized model of Penman-Monteith (PM) was statistically evaluated. A model for estimation of evaporation is evaluated as a function of the trash cover. The cultivation of sugarcane using the vegetal residues favors the increase of transpiration, evapotranspiration of the crop (ETc) and reduces the evaporation of water in the soil. The trash influenced the biometric variables of the crop, such as tillering, fresh mass of aerial part (MFPA) and dry mass of aerial part (MSPA). When correlating the estimated transpiration with the PM model with the FS measurement, it is verified a determination coefficient (R2) of 0.72 and 0.48 and an angular coefficient (a) of 1.22 and 0.92, for the managed area CP and SP, respectively. The water evaporation in the soil is higher in the SP area, especially in periods with rainfall above 40 mm. When ETc-BHS and ETc-MRB are related to ETc estimated on the basis of the PM method, an R2 of 0.67 and 0.54 is observed in the CP area and 0.59 and 0.54 for the area SP, respectively. Regardless of the management adopted, at 302 days after cutting, the sugarcane plantation presented ATR, POL and% of fiber ideal for commercialization. The chlorophyll content in the managed area CP is superior to the managed SP. The cultivation of sugarcane using the vegetal residues favors the increase of the transpiration, ETc and reduces the evaporation of water in the soil.
Savage, Michael J. "Sensible heat flux for estimating evaporation /." 2010. http://hdl.handle.net/10413/734.
Full text"Sensible heat flux for estimating evaporation." 2010. http://hdl.handle.net/10413/3183.
Full textThesis (DScAgric)-University of KwaZulu-Natal, Pietermaritzburg, 2010.
Nile, Eltayeb Sulieman. "Sensible heat flux under unstable conditions for sugarcane using temperature variance and surface renewal." Thesis, 2010. http://hdl.handle.net/10413/703.
Full textOdhiambo, George O. "Long-term measurements of spatially-averaged sensible heat flux for a mixed grassland community, using surface layer scintillometry." 2007. http://hdl.handle.net/10413/3503.
Full textThesis (Ph.D.)-University of KwaZulu-Natal, Pietermaritzburg, 2007.
Abraha, Michael G. "Sensible heat flux and evaporation for sparse vegetation using temperature-variance and a dual-source model /." 2010. http://hdl.handle.net/10413/690.
Full textAbraha, Michael Ghebrekristos. "Sensible heat flux and evaporation for sparse vegetation using temperature-variance and a dual-source model." Thesis, 2010. http://hdl.handle.net/10413/585.
Full textThesis (Ph.D.)-University of KwaZulu-Natal, Pietermaritzburg, 2010.
Tittebrand, Antje. "Analysis of the spatial heterogeneity of land surface parameters and energy flux densities." Doctoral thesis, 2009. https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A25294.
Full textDie vorliegende Arbeit wurde auf der Grundlage begutachteter Publikationen als kumulative Dissertation verfasst. Klimaprognosen basieren im Allgemeinen auf den Ergebnissen numerischer Simulationen mit globalen oder regionalen Klimamodellen. Eine der entscheidenden Unsicherheiten bestehender Modelle liegt in dem noch unzureichenden Verständnis von Wechselwirkungsprozessen zwischen der Atmosphäre und Landoberflächen und dem daraus folgenden Fehlen entsprechender Parametrisierungen. Um das Problem einer unsicheren Modell-Parametrisierung aufzugreifen und zum Beispiel subskalige Heterogenität in einer Art und Weise zu beschreiben, dass sie für Modelle nutzbar wird, werden für die Bestimmung und Evaluierung von Modell-Parametrisierungsansätzen so viele Datensätze wie möglich benötigt. Die Arbeit trägt zu diesem Thema durch die Verwendung verschiedener Datensätze unterschiedlicher Plattformen bei. Ziel der Studie war es, aus Satellitendaten verschiedener räumlicher und zeitlicher Auflösung sowie aus in-situ Daten die räumliche Heterogenität von Landoberflächenparametern und Energieflussdichten zu bestimmen. Die Untersuchungen wurden für zwei Zielgebiete in Deutschland durchgeführt. Für das LITFASS-Gebiet (Lindenberg Inhomogeneous Terrain - Fluxes between Atmosphere and Surface: a longterm Study) wurden Satellitendaten der Jahre 2002 und 2003 untersucht und validiert. Zusätzlich wurde im Rahmen dieser Arbeit eine NDVI-Studie (Normalisierter Differenzen Vegetations Index: Maß zur Detektierung von Vegetationflächen, deren Vitalität und Dichte) auf den Testflächen des FLUXNET Clusters um Tharandt in den Jahren 2006 und 2007 realisiert. Die Grundlage der Arbeit bildete die Bestimmung von Landoberflächeneigenschaften und daraus resultierenden Energieflüssen, auf Basis dreier optischer Sensoren (ETM+ (Enhanced Thematic Mapper), MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) und AVHRR 3 (Advanced Very High Resolution Radiometer)) mit unterschiedlichen räumlichen (30 m – 1 km) und zeitlichen (1 – 16 Tage) Auflösungen. Unterschiedliche Sensorcharakteristiken, sowie die Verwendung verschiedener, zum Teil ungenauer Datensätze zur Landnutzungsklassifikation führen zu Abweichungen in den Ergebnissen der einzelnen Sensoren. Durch die Quantifizierung der Sensorunterschiede, die Anpassung der Ergebnisse der Sensoren aneinander und eine Qualitätsanalyse von verschiedenen Landnutzungsklassifikationen, wurde eine Basis für eine vergleichbare Parametrisierung der Oberflächenparameter und damit auch für die daraus berechneten Energieflüsse geschaffen. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Bestimmung des latenten Wärmestromes (L.E) mit Hilfe des Penman-Monteith Ansatzes (P-M). Satellitendaten liefern Messwerte der spektralen Reflexion und der Oberflächentemperatur. Die P-M Gleichung erfordert weitere Oberflächenparameter wie zum Beispiel den NDVI, den Blattflächenindex (LAI), die Windgeschwindigkeit, die relative Luftfeuchte, die Vegetationshöhe oder die Rauhigkeitslänge, die jedoch aus den Satellitendaten nicht bestimmt werden können. Sie müssen indirekt aus den oben genannten Messgrößen der Satelliten oder aus in-situ Messungen abgeleitet werden. Stehen auch aus diesen Quellen keine Daten zur Verfügung, können sogenannte Standard- (Default-) Werte aus der Literatur verwendet werden. Die Qualität dieser Parameter hat einen großen Einfluss auf die Bestimmung der Strahlungs- und Energieflüsse. Sensitivitätsstudien im Rahmen der Arbeit zeigen die Bedeutung des NDVI als einen der wichtigsten Parameter in der Verdunstungsbestimmung nach P-M. Im Gegensatz dazu wurde deutlich, dass z. B. die Vegetationshöhe und die Messhöhe einen relativ kleinen Einfluss auf L.E haben, so dass für diese Parameter die Verwendung von Standardwerten gerechtfertigt ist. Aufgrund der Schlüsselrolle, welche der NDVI in der Bestimmung der Verdunstung einnimmt, wurden im Rahmen einer Feldstudie Untersuchungen des NDVI über fünf verschiedenen Landnutzungstypen (Winterweizen, Mais, Gras, Buche und Fichte) hinsichtlich seiner räumlichen Variabilität und Sensitivität, unternommen. Dabei wurden verschiedene Bestimmungsmethoden getestet, in welchen der NDVI nicht nur aus Satellitendaten (spektral), sondern auch aus in-situ Turmmessungen (breitbandig) und Spekrometermessungen (spektral) ermittelt wird. Die besten Übereinstimmungen der Ergebnisse wurden dabei für Winterweizen und Gras für das Jahr 2006 gefunden. Für diese Landnutzungstypen betrugen die Maximaldifferenzen aus den drei Methoden jeweils 10 beziehungsweise 15 %. Deutlichere Differenzen ließen sich für die Forstflächen verzeichnen. Die Korrelation zwischen Satelliten- und Spektrometermessung betrug r=0.67. Für Satelliten- und Turmmessungen ergab sich ein Wert von r=0.5. Basierend auf den beschriebenen Vorarbeiten wurde die räumliche Variabilität von Landoberflächenparametern und Flüssen untersucht. Die unterschiedlichen räumlichen Auflösungen der Satelliten können genutzt werden, um zum einen die subskalige Heterogenität zu beschreiben, aber auch, um den Effekt räumlicher Mittelungsverfahren zu testen. Dafür wurden Parameter und Energieflüsse in Abhängigkeit der Landnutzungsklasse untersucht, um typische Verteilungsmuster dieser Größen zu finden. Die Verwendung der Verteilungsmuster (in Form von Wahrscheinlichkeitsdichteverteilungen – PDFs), die für die Albedo und den NDVI aus ETM+ Daten gefunden wurden, bietet ein hohes Potential als Modellinput, um repräsentative PDFs der Energieflüsse auf gröberen Skalen zu erhalten. Die ersten Ergebnisse in der Verwendung der PDFs von Albedo, NDVI, relativer Luftfeuchtigkeit und Windgeschwindigkeit für die Bestimmung von L.E waren sehr ermutigend und zeigten das hohe Potential der Methode. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die Methode der Ableitung von Oberflächenparametern und Energieflüssen aus Satellitendaten zuverlässige Daten auf verschiedenen zeitlichen und räumlichen Skalen liefert. Die Daten sind für eine detaillierte Analyse der räumlichen Variabilität der Landschaft und für die Beschreibung der subskaligen Heterogenität, wie sie oft in Modellanwendungen benötigt wird, geeignet. Ihre Nutzbarkeit als Inputparameter in Modellen auf verschiedenen Skalen ist das zweite wichtige Ergebnis der Arbeit. Aus Satellitendaten abgeleitete Vegetationsparameter wie der LAI oder die Pflanzenbedeckung liefern realistische Ergebnisse, die zum Beispiel als Modellinput in das Lokalmodell des Deutschen Wetterdienstes implementiert werden konnten und die Modellergebnisse von L.E signifikant verbessert haben. Aber auch thermale Parameter, wie beispielsweise die Oberflächentemperatur aus ETM+ Daten in 30 m Auflösung, wurden als Eingabeparameter eines Soil-Vegetation-Atmosphere-Transfer-Modells (SVAT) verwendet. Dadurch erhält man realistischere Ergebnisse für L.E, die hochaufgelöste Flächeninformationen bieten.
Rigden, Angela Jean. "Sources of variation in multi-decadal water fluxes inferred from weather station data." Thesis, 2017. https://hdl.handle.net/2144/27166.
Full textShiung, Hung-Jia, and 熊宏嘉. "Time Periodic Evaporation Heat Transfer of Refrigerant R-410A due to Refrigerant Flow Rate Oscillation or Heat Flux Oscillation in a Narrow Annular Duct." Thesis, 2010. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/24677965736367363416.
Full text國立交通大學
機械工程學系
98
An experiment is carried out in the present study to investigate the characteristics of time periodic evaporation heat transfer for refrigerant R-410A flowing in a horizontal narrow annular duct subject to an imposed time periodic mass flux oscillation or heat flux oscillation. The mass flux oscillation and heat flux oscillation are both in the form of triangular waves. The gap of the duct is fixed at 2.0 mm. In the study, the effects of the refrigerant mass flux oscillation, heat flux oscillation, R-410A saturation temperature, imposed heat flux and vapor quality of the refrigerant on the temporal evaporating flow heat transfer and the photos of the evaporating flow will be examined in detail. The present experiment is conducted for the mean refrigerant mass flux varied from 300 to 500 kg/m2s, the amplitude of the mass flux oscillation is fixed at 10, 20 and 30% with the period of the mass flux oscillation tp fixed at 20, 60 and 120 seconds. Besides, the mean imposed heat flux is varied from 0 KW/ m2 to 15 KW/ m2, the amplitude of the heat flux oscillation is chosen to vary from 10% to 50% of the mean heat flux , and the period of the q oscillation tp is also fixed at 20, 60, 120 seconds. The mean refrigerant saturation temperature is set at 5, 10 and 15 ℃ for the mean refrigerant vapor quality varied from 0.05 to 0.95. The measured evaporation heat transfer data are expressed in terms of the variations of the heated wall temperature and evaporation heat transfer coefficient with time. In the first part of the study the results for the R-410A evaporation subject to the mass flux oscillation are presented. The measured heat transfer data for the R-410A evaporating flow for a constant coolant mass flux are first compared with the time-average data for a time periodic mass flux oscillation. This comparison shows that the mass flux oscillation exerts negligible influences on the time-average evaporation heat transfer. Then, we present the data to elucidate the effects of the experimental parameters on the amplitude of Tw oscillation over wide ranges of the experimental parameters. The results indicate that the Tw oscillation is stronger for higher amplitude and a longer period of the mass flux oscillation. However, a small time lag in the Tw oscillation is also noted. Moreover, at the intermediate vapor quality changes in the evaporating flow patterns between that dominated by the nucleation bubbles and liquid film take place cyclically. Furthermore, after the time lag the heated pipe wall temperature decreases and the evaporation heat transfer gets better as the mass flux decreases in the first half of the periodic cycle. In the second half of the cycle in which the mass flux increases the opposite processes occur. These unusual changes of the heating surface temperature and heat transfer coefficient with the mass flux oscillation are attributed to the strong effects of the mass flux oscillation on the state of the refrigerant at the duct inlet and hence on the changes of the vapor quality and liquid film thickness in the evaporating flow. In the second part of the study results for the R-410A evaporation subject to the heat flux oscillation are also presented. Effects of the mean level and oscillation amplitude and period of the heat flux on the time periodic R-410A evaporation heat transfer have been investigated in detail. We first note that the time-average heat transfer coefficients for the time periodic evaporation of R-410A are not affected to a noticeable degree by the amplitude and period of the imposed heat flux oscillation. Then, the heated pipe wall temperature and evaporating flow pattern also oscillate periodically in time and at the same frequency as the heat flux oscillation. Experiment also shows that the resulting oscillation amplitudes of the wall temperature get longer for a longer period and a larger amplitude of the imposed heat flux oscillation and for a higher mean imposed heat flux. A significant time lag in the heated surface temperature oscillation is also noted, which apparently results from the thermal inertia of the copper inner pipe. Moreover, at the intermediate vapor quality changes in the evaporating flow pattern between that dominated by the nucleation bubbles and liquid film take place cyclically. Furthermore, after the time lag the heated pipe wall temperature decreases and the evaporation heat transfer gets worse as the heat flux decreases in the first half of the periodic cycle. In the second half of the cycle in which the heat flux increases the opposite processes occur. These changes of the heating surface temperature and heat transfer coefficient with the heat flux oscillation are attributed to the strong effects of the heat flux oscillation and hence on the changes of the vapor quality and liquid film thickness in the evaporating flow. The effects of heat flux oscillation at extremely short and long periods have been explored. Due to the existence of the thermal inertia of the heated copper duct, the resulting heated surface temperature does not oscillate with time at an extremely short period of the imposed heat flux oscillation. But the oscillation amplitude of the heated surface temperature gets noticeably stronger for an extremely long period of the imposed heat flux oscillation.
Mahmud, H. M. Iqbal. "Simulation of the suppression of fires using water mists." Thesis, 2016. https://vuir.vu.edu.au/31116/.
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