مطالعه عددی و آزمایشگاهی فرآیند انتقال حرارت در بستر سیال شامل پودر آلومینا

در این پژوهش فرآیند انتقال حرارت در یک بستر سیال شامل ذراتی متعلق به گروه A طبقه بندی گلدارت مورد مطالعه قرار گرفت. به این منظور یک دستگاه آزمایشگاهی راه اندازی گردید که در آن با ترکیب هوای گرم با پودر آلومینا که متعلق به گروه A طبقه بندی گلدارت است یک رژیم سیالیت حبابی ایجاد گردید و در هر آزمایش با ثابت نگه داشتن دما در مقطع ورودی به بستر، دمای فاز جامد و دمای گاز خروجی در طول زمان اندازه گیری و ثبت گردید.به دلیل پایین بودن میزان رطوبت موجود در ذرات جامد از انتقال جرم بین فازها صرفنظر شده است.در ادامه با استفاده از معادلات مدلسازی سه فازی و استفاده از داده های تجربی رابطه ای برای پیش بینی ضریب انتقال حرارت بین فاز جامد و فاز گاز درون شبکه ای ارائه شده است.در این تحقیق ظرفیت گرمایی پودر آلومینا به عنوان تابعی از دما در نظر گرفته شده است و برای حل معادلات مدل سه فازی از روش حجم محدود استفاده شده است.نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد انطباق خوبی بین داده های تجربی و نتایج مدلسازی عددی وجود دارد به گونه ایکه حداکثر خطای مدلسازی عددی با داده های تجربی 9 درصد می باشد. همچنین بیشترین تغییرات دمایی در بستر در 2 دقیقه اول فرآیند اتفاق می افتد که این موضوع نشان دهنده بالا بودن نرخ انتقال حرارت در این نوع بسترها می باشد.