Izboljšanje prenosa toplote pri vrenju ob uporabi grafenskih prevlek na lasersko strukturiranih površinahŠtih, Sebastjan (Avtor) Zupančič, Matevž (Mentor) Golobič, Iztok (Komentor) vrenje v bazenuprenos toplotelasersko strukturiranje površingrafenski nanosimehurčkasto vrenjePrenos toplote pri mehurčkastemu vrenju velja za enega izmed najučinkovitejših metod prenosa toplote, ki omogoča odvod velikih gostot toplotnega toka pri nizkih pregretjih površin. V nalogi obravnavamo vpliv različnih lasersko strukturiranih površin v kombinaciji z grafenskimi prevlekami na izboljšanje prenosa toplote pri mehurčkastem vrenju destilirane vode v bazenu pri atmosferskem tlaku. Hkrati obravnavamo vpliv stabilnosti grafenskih prevlek v primerjavi z lasersko teksturiranimi površinami. Eksperimentalno smo ovrednotili vrenje pred in po nanosu grafena na neobdelani površini, lasersko strukturiranih površinah s homogeno omočljivostjo in variabilno omočljivostjo. V okviru eksperimentalnega dela smo na pripravljenih površinah zabeležili potek vrelnih krivulj v režimu mehurčkastega vrenja, njihove vrednosti kritične gostote toplotnega toka (CHF) in koeficiente toplotne prestopnosti pri določenih gostotah toplotnega toka. Vrednosti CHF so dosegale vrednosti 777,9–1463,1 kW m-2. Najvišjo vrednost CHF je dosegla referenčna površina po nanosu grafena in predstavlja 56 % izboljšanje vrednosti CHF glede na pred nanosom grafena. Najvišje vrednosti koeficienta toplotne prestopnosti so dosegale lasersko strukturirane površine pred nanosom grafena (~250 kW m-2 K-1), kjer je bilo izboljšanje za 347 % glede na referenčno površino v primerjavi s po nanosu grafena, kjer je bilo izboljšanje za 223 % glede na referenčno površino. Dokazali smo, da kljub izboljšavam CHF-a na določenih površinah, uporaba grafenskih prevlek na lasersko strukturiranih površinah relativno zmanjša učinkovitost prenosa toplote pri zmanjšanju koeficienta toplotne prestopnosti, vendar pa vedno omogoča povečanje stabilnosti procesa vrenja, ki je sicer znana omejitev mnogih funkcionaliziranih površin.20242024-09-14 07:30:05Magistrsko delo/naloga161772UDK: 526.24:53.08:66.048.911(043.2)VisID: 265930COBISS_ID: 219836931sl