مطالعه انتقال حرارت از دیواره بستر حبابی گاز-جامد به ذرات جامد درون آن به کمک دینامیک سیالات محاسباتی

Abstract

بسترهای سیال به دلیل خصوصیات انتقال حرارتی مناسب در بسیاری از فرایندهای حرارتی استفاده می⁣شوند. به دلیل پیچیدگی⁣های مربوط به مدل⁣سازی انتقال حرارت در بسترهای سیال، پژوهش⁣های محدودی در این خصوص صورت گرفته است. در تحقیق موجود با استفاده از مدل دو سیالی ترکیب با تئوری جنبشی جریان دانه⁣ای یک راکتور گاز-جامد حبابی حاوی ذرات کروی با قطر میانگین 280 میکرون شبیه⁣سازی شده است. تاثیر دو مدل دراگ مهم یعنیGidaspow و Syamlal-O'Brien و برخی پارامترهای هیدرودینامیکی همچون ضریب ارتجاع ذره-ذره و نیز تاثیر شرایط مرزی ذره-دیواره بررسی شده است. نتایج شبیه⁣سازی حاکی از این است که هر دو مدل دراگ، عبور حباب از درون بستر را بخوبی نشان می⁣دهند. اگرچه هر دو مدل دراگ روند تغییرات محلی ضریب انتقال حرارت با زمان را بطور مناسبی پیش⁣بینی می⁣کنند، اما مدلGidaspow انطباق بهتری را نتایج تجربیِ ضریب انتقال حرارت از دیواره به بستر را نشان می⁣دهد. همچنین دیده شده که ضرایب ارتجاع ذره-ذره و ذره-دیواره و نیز ضریب آینه⁣ای تاثیر بسزایی بر انتقال حرارت درون بستر گاز-جامد حبابی دارند.