Fulltext

TRENSENT HEAT TRANSFER IN CIRCULATING FLUIDIZED BED

انتقال الحرارة بالحالة غير المستقرة في الأبراج ذات الطبقات المميعة المدورة

Dr. Hafidh Hassan Mohammed

Iraqi journal of mechanical and material engineering المجلة العراقية للهندسة الميكانيكية وهندسة المواد
ISSN: 20761819 Year: 2009 Volume: 9 Issue: 2 Pages: 160-172
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Abstract

The paper presents practical data from the experimental work on heat transfer between immersed heat transfer surface and Circulating Fluidized Bed (CFB) in special experimental rig with certain dimensions and with set of operation conditions at constant heat flux (120 W) supplied to the electrical heater. The fluidizing medium was air at different velocities ( 4 and 5.5 m/s)and two different size of sand particles were employed (161 and 257 µm), as well as , different initial bed heights were used in the experiments ( i.e, 18 and 31 cm).Heat transfer coefficients calculated instantaneously by instant temperature of bed and heater surface are found to increase with fluidized air velocity and with heat flux, but, they show an inverse dependence on particle size, and directly proportional with initial bed height which represents the bed density. The stabilization case depended strongly on fluidization density, where the required time to reach steady state case of heat exchange increase with increasing initial bed height as well as increasing the particle size. The experimental heat transfer coefficient data were correlated in terms of Nusselt number with other parameters. This correlation of the present study are assessed by comparing it with the available correlation in literature for the overall heat transfer coefficient. Comparison shows reasonable agreements in some results and large deviation in others. Also this correlation not to correspond with the experimental values in some conditions.

في هذا البحث تم أجراء تجارب عملية في انتقال الحرارة بالحالة غير المستقرة للطبقة المميعة من خلال تصميم و تشغيل منظومة جريان مميع بمواصفات خاصة وتحت ظروف تشغيلية معينة لضمان حالة التدوير للمادة الصلبة المستخدمة (الرمل)حيث تم تجهيز المسخن الأنبوبي المغمور أفقأ داخل حشوه بقدرة ثابتة (120 واط),حيث استخدمت دقائق الرمل كحشوه وبأقطار (161 و 257 مايكروميتر), وهذه الحشوات بارتفاعات أبتدائيه ( 18و31 سم),وأستخدم الهواء كوسط للتميع وبسرع مختلفة ( 4, 5,5 مثا . حيث وجد ان زيادة ارتفاع الحشوة الابتدائية سوف يؤدي بشكل متناسب الى زيادة معاملات انتقال الحرارة, كونه يمثل زيادة كثافة الجريان وتقليل النفاذيه. أضافه إلى ان حالة الاستقرار في النتائج تعتمد بشكل مباشر على الظروف الهيدروليكية للجريان وبالأخص سرعة الجريان حيث ان الوقت ألازم لوصول عملية التبادل الحراري إلى حالة الاستقرار يزداد مع زيادة كثافة الجريان وكذلك مع زيادة معدل حجم حبيبات الرمل. من خلال معاملات انتقال الحرارة العملية تم إيجاد معادله رياضيه باستخدام القيم اللابعديه , أجريت مقارنة لمعاملات انتقال الحرارة الماخوذه من هذه العلاقة مع معاملات انتقال الحرارة المحسوبة من أحدى العلاقات المتوفرة في الأدبيات حيث أظهرت النتائج وجود اختلاف مع هذه العلاقة. كذلك يلاحظ عدم التطابق بشكل تام بين العلاقة المستنتجة والقيم المأخوذة من التجربة.