Bed-to-surface heat transfer in conical spouted and spout-fluid beds
Taşkın ve taşkın-akışkan konik yataklarda yatak-yüzey ısı transferi
- Tez No: 474903
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÖRKEM KÜLAH
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: konik taşkın yatak, taşkın-akışkan yatak, yatak-yüzey ısı transferi, daldırılmış ısı transferi yüzeyleri, conical spouted bed, spout-fluid bed, bed-to-surface heat transfer, immersed heat transfer surfaces
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Bu çalışmada büyük ölçekli taşkın ve taşkın-akışkan yataklarda, yatağa diklemesine daldırılmış silindirik yüzeyden yatağa olan ısı transferi çalışması gerçekleştirilmiştir. Yüksek performansa sahip taşkın ve taşkın-akışkan yatakların tasarlanabilmesi için, yatak tasarım parametrelerinin (konik açı, taşkınlaşma gazı giriş çapı) ve çalışma koşullarının (statik yatak yüksekliği, parçacık çapı ve özkütlesi, taşkınlaşma ve akışkanlaşma gaz akış debileri) ısı transferi üzerindeki etkileri detaylı bir biçimde incelenmiştir. Ayrıca, özellikle yüksek özkütleye sahip paçacıklarla çalışacak endüstriyel sistemlerde pratik tahminler yapmak için halka bölgesindeki ısı transferi katsayıları kullanılarak ampirik ısı transferi korelasyonu da çıkarılmıştır. Bu çalışmada ısı transferi katsayılarının parçacık özkütle ve büyüklüğüne bağlı olduğu görülmüştür. Ağır ve büyük parçacıkların daha yüksek minimum kararlı taşkınlaşma hızına sahip olmaları, daha yüksek operasyon taşkınlaşma hızlarının kullanılmasına ve dolayısıyla daha yüksek ısı transferi katsayılarına neden olmuştur. Parçacık çapının ısı transferine olan etkisinin taşkın bölgede daha etkili olduğu ancak halka bölgesinde etkinin ortadan kalktığı gözlemlenmiştir. Yataklardaki konik açının gaz akış dağılımını ve parçacık-yüzey kontak dinamiğini önemli şekilde etkilediği gözlemlenmiştir. Böylece artan konik açı ile halka bölgesinde düşen parçacık sirkülasyonu ısı transferi katsayılarını düşürmektedir. Taşkınakışkan yatağın ısı transferine etkileri sırasıyla 31º ve 66º konik açılı yataklarda maksimum % 7 ve % 3 olarak düşük bulunmuştur. Bunun başlıca sebebi, yapılan çalışmalar ışığında, akışkanlaşma gazının yeterince yatağa nüfus etmemesi olduğu düşünülmektedir. Dolayısıyla, ısı transferi açısından taşkın–akışkan yatak yerine taşkın yatağın kullanılmasının daha elverişli olduğu kararına varılmıştır.
Özet (Çeviri)
Bed-to-surface heat transfer investigation from a vertically immersed cylindrical surface was conducted in large laboratory scale gas-solid conical spouted and spout-fluid beds in this study. In order to design a high performance spouted and spout-fluid beds, the effects of bed design parameters (such as conical angle, inlet diameter of spouting gas entrance) and operating conditions (such as static bed height, particle size and density and spouting and fluidization gas flow rates) on the heat transfer characteristics were investigated in detail. An empirical heat transfer correlation of the average heat transfer coefficients in the annulus section for high-density particles (2500 ≤ ρp ≤ 6000 kg/m3) was also proposed for the practical use in industrial applications. The heat transfer coefficients were found to depend on the density and size of the particles. The denser and larger particles had higher minimum stable spouting velocities, which in turn lead to higher operational spouting velocities resulting in higher heat transfer coefficient values. The effect of particle diameter was more pronounced in the spout and spout-annulus interface whereas its effect diminished in the annulus region. The conical angle had a significant effect on the gas flow distribution and particle-probe contact dynamics in the spouted bed and it was observed that the heat transfer values in the annulus decreased with the increase in conical angle due to lowered particle circulation. Benefits of the spout-fluid operation on the heat transfer coefficients were found fairly minor considering maximum of 7 % and 3 % increase in heat transfer coefficient observed during spout-fluid operation for 31º and 66º conical angle conical spout-fluid beds, respectively, since the fluidizing gas (Gf) was not able to penetrate sufficiently inside the annulus to maintain an effective gas flow on the heat transfer surface. Therefore, from the heat transfer point of view, given the required flow rates for spout-fluid bed operation, spouted beds were found to be more feasible compared to spout-fluid beds.
Benzer Tezler
- O-Ksilenin otoksidasyonu ve ürünlerinin analizi
Başlık çevirisi yok
NİHAL COŞKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİRSEN DEMİRATA ÖZTÜRK
- Çekirdekli havuz kaynamasında ısı geçişine katı taneciklerin etkisi
Effect of solid particles on heat transfer in nucleate pool boiling
HASAN KÜÇÜK
Doktora
Türkçe
2002
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İ. YALÇIN URALCAN
- Dolaşımlı akışkan yatakta ısı transferi mekanizması ve bu mekanizmanın kuramsal ve deneysel analizi
Experimental and theoretical analysis of heat transfer mechanism in circulating fluidized bed
OĞUZHAN ERBAŞ
- Investigation of the thermal dispersion and convection phenomena in packed bed systems using pseudo-homogeneous and heterogeneous models
Dolgulu yataklı sıstemlerde ısıl dıspersıyonun ve konveksıyonun sözde-homojen ve heterojen modeller kullanılarak incelenmesı
ZELİHA YAVRUCUK
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Kimya MühendisliğiMarmara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KURTUL KÜÇÜKADA