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Keywords:

  • fouling;
  • particulate fouling;
  • heat exchanger fouling;
  • aluminum oxide deposition

Abstract

The influence of particle size on particulate fouling rates during convective sensible heat transfer to liquids has been investigated. Experiments have been carried out using aluminum oxide particles with nominal diameters ranging from 0.06 μm to 15 μm, suspended in an organic solvent for a wide range of concentrations. The observed influence of particle size on the asymptotic fouling resistance is compared with the predictions of the Watkinson–Epstein model. The results of this comparison suggest that, in addition to the changes of mass transfer coefficient with increasing particle size, reduced adhesion forces between particles and wall and increasing removal forces have to be considered as well. Additionally, the influence of different particle/fluid combinations was investigated. Experiments were performed with aluminum oxide particles suspended in isopropanol, isobutanol or water, and with kaolin particles suspended in water.

On a étudié l'influence de la taille des particules sur les vitesses d'encrassement durant le transfert de chaleur sensible convectif vers les liquides. Des expériences ont été menées avec des particules d'oxyde d'aluminium de diamètres nominaux compris entre 0,06 et 15 jum en suspension dans un solvant organique pour une large gamme de concentrations. L'influence observée de la taille des particules sur la résistance d'encrassement asymptotique est comparée aux prédictions du modèle de Watkinson—Epstein. Les résultats de cette comparaison suggèrent que, en plus des changements du coefficient de transfert de matière avec une plus grande taille de particules, on doit considérer également une diminution des forces d'adhésion entre les particules et la paroi et une augmentation des forces de retrait. Par ailleurs, on a étudié l'influence de différentes combinaisons particules/fluides. Les expériences ont été menées avec des particules d'oxyde d'aluminium en suspension dans de l'isopropanol, de l'isobutanol ou de l'eau, ainsi que des particules de kaolin en suspension dans de l'eau.