Dyspersja ciepła w organizowanym układzie fluidalnym ogrzewanym w cylindrycznym aparacie

• Autorzy: Dolata M. , Ziółkowski D.

Warianty tytułu

EN

Heat dispersion within an organized fluidized system heated in a cylindrical apparatus

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badano doświadczalnie dyspersję ciepła w ogrzewanym zewnętrznie nieruchomym złożu porcelanowych kul, w którego wolnych przestrzeniach generowano fazę fluidalną z ziaren piasku za pomocą strumienia powietrza. W doświadczeniach zmieniano wielkość kul i frakcje piasku oraz prędkość strumienia powietrza. Stwierdzono, że generowanie fazy fluidalnej w wolnych przestrzeniach złoża sprzyja wyrównywaniu strumienia ciepła wnikającego do układu wzdłuż ściany aparatu oraz wyrównaniu temperatury w poprzecznym przekroju aparatu. Płaskie radialne profile temperatury w układzie z fazą fluidalna wskazują na bardzo wysokie (praktycznie niewyznaczalne) efektywne przewodnictwo termiczne, odpowiedzialne za szybką dyspersję ciepła wewnątrz układu, w odróżnieniu od złoża kul, w których wyraźnie radialne profile temperatury wskazują na stosunkowo niskie efektywne przewodnictwo cieplne. Doświadczenia wykazały, że wnikanie ciepła od gorącej ściany aparatu do zorganizowanego układu fluidalnego, podobnie jak do złoża kul, jest zdeterminowane termicznym oporem w przyściennym obszarze układu. Wartości liczby Nusselta określające szybkość wnikania ciepła w obydwu układach można korelować z wartościami liczby Reynoldsa jedną korelacją niezależnie od wielkości kul i ziaren piasku oraz gęstości fazy fluidalnej w zakresie prędkości gazu stosowanych w doświadczeniach.

EN

Experimental investigation was performed on heat dispersion in the system composed of bed of porcelain spheres between which sands were fluidized by an air stream. The system was heated by the wall of a tubular apparatus. The diameters of the spheres and the sand fractions as well as the air flow rates were varied in individual experiments. It has been found that the generation of the fluidized phase within the voids of the bed promotes the longitudinal uniformity of the local heat fluxes transferred from the hot apparatus wall into the system, as well as the radial uniformity of the temperature over the system cross-section. The flat radial temperature profiles within the bed with the fluidized phase manifest high effective thermal conductivity. (practically indeterminable) which is responsible for very fast heat dispersion within the system. This is in contrast with the bed alone in which the well-marked radial temp. gradients manifest rather low effective thermal conductivity. The experiments revealed that the heat transfer rate from the hot apparatus wall into the organized fluidized system, like into the bed alone, is determined by the thermal resistance within the near-wall region of the systems. The Nusselt numbers expressing the heat transfer rates in both systems can be correlated with the Reynolds numbers by the same formula, independently of the size of the spheres and of the sands as well as of the fluidized phase density, in the range of gas flow rates applied in the experiments.

• Wydawca: Komitet Inżynierii Chemicznej i Procesowej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Inżynieria Chemiczna i Procesowa
• Rocznik: 1999
• Tom: T. 20, z. 1
• Strony: 43--54
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Dolata M.

• Instytut Chemii Fizycznej PAN, Warszawa

autor

Ziółkowski D.

• Instytut Chemii Fizycznej PAN, Warszawa

Bibliografia

• [1] ZIOLKOWSKI D. i in., Opis patentowy Nr 141532, U. P. Rz. Pol., 1986.
• [2] ZIOLKOWSKI D. i in., Opis patentowy Nr 162299, U. P. Rz. Pol., 1994.
• [3] ZIOLKOWSKI D.. MICHALSKI J., Chem. Eng. Sci., 47, 407,1992.
• [4] JASZCZAK-SKORUPSKA M.. ZIOLKOWSKI D., Inz. Chem. Proc, w druku.
• [5] DONSIG. i in., Powder Techn., 1990, 61, 75.
• [6] BASKAKOv A.P., Processy teplo- i massoperenosa w kipiaszczem sloje, Metallurgia, Moskva, 1978, 75-81.
• [7] SULHERLAND J. i in., AIChE J., 1963, 9, 437.
• [8] GABOR J.D., Chem. Eng. Progr. Symp. Ser. 62, 1966, 32.
• [9] ZABRODSKY S.S. i in., Teoret. Osn. Chim. Techn., 1978, 12, 776.
• [10] ZABRODSKIJ S.S. i in., Westi. Akad. Nauk Bielaruskoj SSR, Ser. Fiz. -Energ. Nauk, 1959, No. 2, 59.
• [11] GABOR J.D., AIChE J., 1964, 10, 345.
• [12] GABOR J.D., MECKAM W.I., Ind. Eng. Chem. Fund., 1964, 3, No. 1, 60.
• [13] ZIEGLER E.N., BRASELTON W.T., Ind. Eng. Chem. Fund., 1963, 2, No. 4, 276.
• [14] GABOR J.D., i in., AIChE J., 1965, 11, No. 1, 130.
• [15] LEVA M., Ind. Eng. Chem., 1947, 39, 837.
• [16] ZIOLKOWSKI D. i in., Inz. Chem. Proc, 1986, 2, 289.