Izboljšanje procesa vrenja na folijah iz cirkonijeve zlitineKastelic, Boris (Avtor) Golobič, Iztok (Mentor) Zupančič, Matevž (Komentor) mehurčkasto vrenjeizboljšan prenos toplotelasersko strukturirane površinemikrojamicenukleacijska mestahitrotekoča infrardeča termografijaNajbolj učinkovit mehanizem prenosa toplote pri majhnih temperaturnih razlikah med grelno površino in delovnim fluidom je mehurčkasto vrenje. Mehurčkasto vrenje v praksi srečujemo v različnih aplikacijah, ena od teh je tudi proizvodnja električne energije v nuklearnih elektrarnah, kjer se pri hlajenju gorivnih palic kot material plašča uporablja cirkonijeve zlitine. Prednost cirkonijevih zlitin je visoka kemijska in korozijska obstojnost in nizka nevtronska absorpcija. V tem delu smo naredili pregled različnih postopkov, ki se uporabljajo za obdelavo površin za izboljšanje procesa mehurčkastega vrenja. S pomočjo laserskega strukturiranja smo zasnovali štiri tipe površin, na katerih smo izvedli eksperimente nasičenega vrenja redestilirane vode v režimu od naravne konvekcije do nastopa kritične gostote toplotnega toka. Nestacionarna temperaturna polja smo merili s pomočjo hitrotekoče infrardeče kamere, vizualizacijo mehurčkastega vrenja pa s pomočjo hitrotekoče kamere. Na strukturiranih površinah smo dosegli kritične gostote toplotnih tokov v območju od 598 kW m-2 do 1590 kW m-2, kar pomeni od 19 % do 217 % izboljšanje glede na referenčno neobdelano površino. Koeficient toplotne prestopnosti smo dosegli v območju od 34 kW m-2 K-1 do 55 kW m-2 K-1, kar pomeni od 30 % do 113 % izboljšanje glede na referenčno vrednost. Zaporedne meritve na posamezni površini so pokazale, da se meritve med seboj minimalno razlikujejo, s čimer delno potrjujemo stabilnost lasersko strukturiranih površin tudi pri dolgotrajnejši uporabi, kar je pomembno iz vidika implementacije v realne sisteme.20182018-12-22 07:45:57Magistrsko delo/naloga105896sl