Дослідження теплообміну між наскрізним потоком газу та щільним шаром гранульованого матеріалу

Abstract

На підставі проведених експериментальних досліджень визначені особливості процесу теплообміну між гранульованою насадкою, рухомою і нерухомою, та наскрізним потоком газового (повітряного) середовища та встановлені умови підвищення ефективності роботи тепло утилі-заторів контактного типу. У проведених експериментальних дослідженнях теплообміну між щільним шаром гранульованого матеріалу і потоком нагрітого повітря в якості гранульованого матеріалу застосовувались керамзит і гравій. Хід температурних кривих для газового потоку і твердого компонентів на вході та виході установки засвідчив про наявність двох явно виражених областей з різним темпом нагрівання. Визначено, що доцільно тривалість періоду нагрівання в теплоакумуляторах з нерухомим шаром встановлювати в межах першого періоду, який характеризується високим темпом нагрівання. Отримано, що інтенсивність теплообміну підвищується за використання суміші часток різного розміру. Встановлено, що коефіцієнти міжкомпонентного теплообміну за нагрівання нерухомої насадки залежать від швидкості газу, швидкості руху шару, температури газу на вході в апарат, тривалості процесу і описуються функцією класу сигмоїд.

На основе проведенных экспериментальных исследований определены особенности процесса теплообмена между гранулированной насадкой, движущейся и неподвижной, и сквозным потоком газовой (воздушной) среды и установлены условия повышения эффективности работы теплоутилизаторов контактного типа. В проведенных экспериментальных исследованиях теплообмена между плотным слоем гранулированного материала и потоком нагретого воздуха в качестве гранулированного материала применялись керамзит и гравий. Ход температурных кривых для газового потока и твердого компонентов на входе и выходе установки показал наличие двух явно выраженных областей с разным темпом нагрева. Определено, что целесообразно продолжительность периода нагрева в теплоаккумуляторах с неподвижным слоем устанавливать в пределах первого периода, который характеризуется высоким темпом нагрева. Получено, что интенсивность теплообмена повышается при использовании смеси частиц разного размера. Установлено, что коэффициенты межкомпонентного теплообмена при нагреве неподвижной насадки зависят от скорости газа, скорости движения слоя, температуры газа на входе в аппарат, продолжительности процесса и описываются функцией класса сигмоид.

On the basis experimental studies, the specific features of the heat exchange process between the granular packing and the through flow of the gaseous (air) medium are determined. Experimental studies of heat exchange between a dense layer of granular material and a stream of heated air have been carried out. The conditions for increasing the efficiency of the heat recovery unit are established. The course of the temperature curve for the gas flow and solid components at the inlet and outlet of the installation indicates the presence of two clearly pronounced regions with different heating rates. It is assumed that it is expedient to set the heating time in the heat accumulator with a stationary nozzle within the first period, which is characterized by a high rate of heating. It is found that the heat exchange rate increases with a mixture of particles of different sizes. It is established that the coefficients of intercomponent heat transfer during heating of the fixed nozzle depend on the gas velocity, the velocity of the ball, the temperature of the gas at the inlet to the apparatus, the duration of the process, and are described by a function of the sigmoid class