عنوان پایان‌نامه
مدل سازی ضریب انتقال حرارت در بسترهای سیال
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندها
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 35945;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 679.
- تاریخ دفاع
- ۱۳ آبان ۱۳۸۶
- دانشجو
- نیما معصومی فرد
- استاد راهنما
- نوید مستوفی
- چکیده
- در تحقیق حاضر، انتقال حرارت میان بستر سیال و لوله ی افقی غوطه ور در آن با ساخت یک پروب حرارتی مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش ها بر روی بستر سیال به ارتفاع 2 متر و قطر داخلی 15 سانتی متر در محدوده ی وسیعی از سرعت گاز (0-2/1 متر بر ثانیه) در دو رژیم سیالیت حبابی و آشفته انجام شده است. ذرات مورد استفاده، ذرات شن به قطرهای متوسط 280، 490، 750 میکرون می باشد. پروب انتقال حرارت از لوله ای به جنس مس و به قطر خارجی 8 میلیمتر و طول 6 سانتی متر ساخته شده که به صورت افقی در داخل قسمت متراکم بستر سیال جاگذاری می شود. سیگنالهای حاصل از ترموکوپل پروب پس از تقویت توسط آمپلی فایر، توسط سیستم جمع آوری داده جمع آوری و برای بدست آوردن ضریب انتقال حرارت، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. علاوه بر اثر قطر ذرات و سرعت گاز، اثر ارتفاع لوله ی افقی از سطح توزیع کننده (5، 10، 15، 20 سانتی متر) بر روی ضریب انتقال حرارت میان لوله ی افقی و بستر سیال مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان می دهد که ضریب کلی انتقال حرارت با افزایش سرعت گاز افزایش یافته و به حد بیشینه ای می رسد و سپس با شیب بسیار ملایمی کاهش می یابد. ضریب کلی انتقال حرارت با افزایش اندازه ی ذره کاهش می یابد. ارتفاع قرارگیری پروب انتقال حرارت نسبت به توزیع کننده اثر چندانی بر ضریب انتقال حرارت ندارد. در ادامه مدلی بر اساس دیدگاه بر مبنای خوشه برای پیش بینی ضریب انتقال حرارت از لوله ی افقی به بستر سیال ارائه شده است. در این مدل سهم انتقال حرارت جابجایی خوشه (hcc) و سهم انتقال حرارت جابجایی گاز (hgc) لحاظ شده و همچنین لایه ی گازی ساکن میان سطح انتقال حرارت و بستر که وجود آن توسط محققین بسیاری مورد تائید قرار گرفته است، در نظر گرفته شده است. در نهایت نتایج بدست آمده از مدل با داده های تجربی و همچنین روابط همبسته ی مشهور مقایسه شده که در توافق بسیار مناسبی با آنها می باشد.
- Abstract
- In order to predict the heat transfer coefficient from fluidized beds to horizontally immersed tubes, a cluster based approach is proposed. In this approach, the particle and gas convective components of heat transfer are considered along with the stagnant gas film, as confirmed by many investigators. Experiments were carried out in a fluidized bed in order to verify the influence of probe height from the distributor plate (5, 10, 15, 20 cm), particle diameters and the superficial gas velocity on the heat transfer coefficient from a horizontal tube immersed in a dense bed. The solid particles were 280, 490 and 750 ?m sand particles, fluidized by air in the cold fluidized bed (Hbed=2 m, Dbed=0.15 m). The experimental results showed that the heat transfer coefficient is increased with an increase in the gas velocity, up to a maximum, and declines with a slight slope, afterward. The heat transfer coefficient is also decreased due to an increase in particle size. The probe position showed less influence on heat transfer coefficients. The model prediction has been compared with the experimental data obtained from experiments as well as those from the literature and the reasonable agreements were found.
