Determination of thermal parameters of non-spherical particles in a packed bed from svstem response analysis in the time domain

Authors


Abstract

The thermal conductivity and the particle-to-fluid heat-transfer coefficient for peanut-shaped polyester particles in a packed bed were determined simultaneously using the pseudo-random binary noise sequence (PRBNS) response technique. The modified Dispersion-Concentric (D-C) model was applied to beds packed with the non-spherical particles. A time domain method, using the convolution integral, was developed for removing the effects of the bed ends and the transducer time lag on the experimental responses. Parameter estimation was performed in the time domain, using a simplex method to fit the thermal response calculated from the parametric D-C model to the experimental response curve. The particle-to-fluid heat transfer coefficient in the bed was determined to be 106 W/m2. K at an interstitial fluid velocity of 2.0 m/s. The thermal conductivity of polyester was 0.22 W/m. K at 313 K.

Abstract

La conductivité thermique et le coefficient de transfert de chaleur particules-fluide pour des particules de polyester en forme d'arachide dam un lit garni ont été déterminés simultanément par la technique de réponse des séquences de bruit binaires pseudo-aléatoires (PRBNS). On a utilisé le modèle modifié dispersion-concentrique (D-C) avec des lits garnis de particules non sphériques. Une méthode dans le domaine de temps, utilisant l' intégrale de convolution, a été mise au point pour supprimer les effets de bout du lit et I'écart de temps du capteur sur Ies réponses expérimentales. L'estimation des paramétres a été effectuée dans le domaine du temps, au moyen d'une méthode de type simplex pour adapter la réponse thermique calculée à partir du modèle paramétrique D-C à la courbe des réponses exPérimentales. Le coefficient de transfert de chaleur particules-fluide dans le lit a été établi à 106 W/m2. K à une vitesse de fluide intersticielle de 2,0 m/s. La conductivité thermique du polyester est de 0,22 W/m. K à 313 K.

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