A phenomenological model for heat transfer in freeboard of fluidized beds

Authors


Abstract

A phenomenological model was developed to predict heat transfer to tubes located in the freeboard region of gas fluidized beds. The model is concerned with the conductive/convective mechanism of heat transfer. For high temperature applications, an additional contribution by thermal radiation would need to be incorporated. The model considers that the tube surface experiences alternating contact with a dense emulsion phase and a lean void phase. Contributions by dense and lean phases are represented by transient conduction and convection mechanisms, respectively. Particletube contact information was obtained experimentally for a wide range of operating conditions at room temperature and pressure. Predictions of the model were compared with measured heat transfer coefficients. Over a 20-fold range in magnitudes of heat transfer coefficients, the model successfully predicted the measured values with an average deviation of 44 percent.

Abstract

Un modèle phénoménologique a été mis au point pour prédire le transfert de chaleur de tubes situés dans l'espace de transition de lits fluidisés gazeux. Ce modèle porte sur le mécanisme de transfert de chaleur par conduction et convection. Pour les applications à des températures élevées, une contribution additionnelle par radiation thermique devra ětre incluse. Le modèle considère que la surface du tube subit alternativement un contact avec une phase d'émulsion dense et une phase bulleuse pauvre. Les contributions de la phase dense et pauvre sont représentées par les mécanismes de conduction et de convection transitoires, respectivement. Des données sur le contact tube-particules ont été obtenues de manière expérimentale pour un large éventail de conditions opératoires à la température et à la pression ambiantes. Les prédictions du modèle ont été comparées aux coefficients de transfert de chaleur mesurés. Pour des coefficients de transfert de chaleur pouvant varier jusqu'à un facteur 20, le modèle prédit avec succés les valeurs mesurées avec un écart moyen de 44 p. cent.

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