بررسی انتقال حرارت در سیستم های سیال سازی در حالت غیردائمی

پژوهش حاضر به منظور بررسی پدیده انتقال حرارت در خشک کن های بسترهای سیال برای ذراتی از گروه d طبقه بندی گلدارت، انجام شده است. از یک مدل سه فازی که شامل سه فاز جامد، حباب و گاز درون بستری است، جهت مدل سازی فرآیند انتقال حرارت در بستر سیال استفاده شده است. معادلات مدل ، شامل معادلات موازنه انرژی در سه فاز می باشد که با استفاده از روش حجم محدود حل شده اند. برای گسسته سازی معادلات در تمامی فازها از روش اختلاف بالادست برای مختصات مکانی و از روش صریح برای مختصات زمانی استفاده شده است. با توجه به معادلات مدل سه فازی و با بکارگیری داده های تجربی، رابطه ای برای ضریب انتقال حرارت جابه جایی بین فاز جامد و فاز گاز درون بستری ارائه شده است. نتایج مدل مانند توزیع دمای فاز جامد و دمای گاز خروجی از بستر با استفاده از رابطه ی ارائه شده برای ضریب انتقال حرارت ، با داده های تجربی مقایسه گردیده است. این مقایسه نشان داد نتایج عددی حاصل از رابطه ی ارائه شده در مجموع خطایی کمتر از 6 درصد با داده های تجربی دارد. همچنین روابطی جهت پیش بینی دمای ذرات جامد و گاز خروجی برای دو حالت بستر عایق و غیر عایق ارائه شده است، که انطباق بسیار خوبی با داده های تجربی دارد. در نهایت تاثیر پارامترهای ورودی مانند سرعت و دمای گاز ورودی به بستر، در میزان انتقال حرارت جابه جایی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش دمای گاز ورودی سبب افزایش مقدار انتقال حرارت می شود. در صورتی که با افزایش سرعت گاز ورودی شاهد تغییرات متفاوتی در روند مقدار انتقال حرارت خواهیم بود.