Heat transfer by liquid convection in particulate fluidized beds

Abstract

In this work the theoretical model for heat transfer from a wall to aliquid-solid fluidized bed by liquid convective mechanism has been proposed.The model is based on thickness of boundary layer and film theory. The keyparameter in the model is the distance between two adjacent particles whichcollide with the wall. According to the proposed model, the liquid convectiveheat transfer in a fluidized bed is 4 to 5 times more intense than in a single-phaseflow. Additionally, the wall-to-bed heat transfer coefficient has been measuredexperimentally in water –glass particles fluidized bed, for different particle sizes.Comparison of the model prediction with experimental data has shown that sizeof the particles strongly influences the mechanism of heat transfer. For fineparticles of 0.8 mm in diameter, the liquid convective heat transfer modelrepresents adequately the experimental data, indicating that particle convectivemechanism is negligible. For coarse particles of 1.5 - 2 mm in diameter, theliquid convective heat transfer mechanism accounts for 60 % of the overall heattransfer coefficient

У овом раду развијен је теоријски модел преноса топлоте конвективним механизмомса зида колоне на течност у партикулативно флуидизованом слоју. Модел је заснован надебљини граничног слоја и теорији филма. Кључни параметар модела је растојање измеђудвe суседне честице које се сударају са зидом колоне. Према предложеном моделу преностоплоте конвекцијом на течност у флуидизованом слоју је 4 до 5 пута интензивнији него уједнофазном току. Коефицијенти преноса топлоте су експериментално одређени уфлуидизованом слоју вода-стаклене сфере, за различите пречнике честица. Поређењеексперименталних резултата и предвиђања модела је показало да пречник честица значајноутиче на механизам преноса топлоте. За веома ситне честице пречника 0.8 mm, моделпреноса топлоте конвекцијом на течност у потпуности репрезентује експерименталнерезултате, указујући да је пренос топлоте честицама занемарљив. За крупне честице,пречника 1.5 -2 mm, конвективни пренос на течност чини 60 % од укупног коефицијентапреноса топлоте