An analysis of spray evaporation in a high-temperature environment: I. Radiant heat transfer to clouds of droplets and particles

Authors


Abstract

This series of papers presents an analysis of the rate of evaporation of a spray which is injected into a cylindrical column, the walls of which are maintained at a high temperature. The method is an extension of the Hottel-Cohen analysis of the radiant heat transfer to an absorbing gas of non-uniform temperature1 and permits the calculation of the magnitude and distribution of the heat flux at the wall.

The present paper discusses the difficulties inherent in the calculation of the absorption of thermal radiation by clouds of particles suspended in an absorbing gas medium. Approximations to the intractable exact solution are made to permit the calculation of the absorption strength of spray from operating conditions and the properties of the atomized liquid.

The various reception factors for the cylindrical system have been accurately determined as a function of the combined absorption strength of spray and medium. The use of these factors in the present system is discussed.

Abstract

Dans cette série d'articles on présente une analyse du taux d'évaporation d'un jet pulvérisé injecté dans une colonne cylindrique dont les parois sont maintenues à une température élevée. La méthode décrite est une extension de l'analyse de Hottel et Cohen pour le transport de la chaleur par rayonnement à un gaz absorbant, de température non-uniforme. Elle permet de calculer l'intensité et la distribution du taux de transport de chaleur à la paroi.

Les auteurs exposent les difficultés inhérentes au calcul de l'absorption d'énergie rayonnante par des suspensions de particules dans un milieu gazeux absorbant. Ils ont recours à des approximations des solutions exactes, difficiles à résoudre, pour calculer le pouvoir absorbant d'un jet pulvérisé à partir des conditions expérimentales et des propriétés du liquide vaporisé.

On a déterminé de façon précise les différents facteurs de réception pour le système cylindrique, en fonction du pouvoir absorbant combiné du jet et du milieu. On traite de l'utilisation de ces facteurs dans le présent système.

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