Heat transfer between an isolated bubble and the dense phase in a fluidized bed

Authors


Abstract

Heat transfer between the bubble and dense phases of a bubbling fluidized bed plays a very important role in the system performance, especially for applications involving solids drying and gas-phase combustion. However, very few experimental data are available on this subject in the literature. An experimental and modelling investigation on the heat transfer behaviour of isolated bubbles injected into an incipiently fluidized bed is reported in this paper. A new single-thermocouple technique was developed to measure the heat transfer coefficient. The effects of bed particle type and size, and bubble size on the heat transfer coefficient were examined. The heat transfer coefficient was found to exhibit a maximum as the bubble size increased in the bubble size range investigated. The bed particle size had a comparatively small effect on the heat transfer coefficient. A simple mathematical model was developed which provides good agreement with experimental data.

Abstract

Le transfert de chaleur entre les phases bulleuse et dense d'un lit fluidisé bouillonnant joue un rǒle très important dans la performance du système, en particulier pour les applications faisant intervenir le séchage des solides et la combustion en phase gazeuse. Cependant, la litérature scientifique propose très peu de données expérimentales sur ce sujet. Une recherche expérimentale et une modélisation sur le comportement en termes de transfert de chaleur de bulles isolées injectées dans un lit fluidisé naissant sont décrites dans cet article. Une nouvelle technique à thermocouple unique a été mise au point afin de mesurerle coefficient de transfert de chaleur. Les effets du type et de la taille des particules de lit, ainsi que de la taille des bulles sur le coefficient de transfert de chaleur ont été examinés. On a trouvé que le coefficient de transfert de chaleur montrait un maximum lorsque la taille des bulles augmente dans la gamme de tailles des bulles étudiée. La taille des particules de lit ont un effet relativement faible sur le coefficient de transfert de chaleur. Un modèle mathématique simple a été conçu, lequel donne un bon accord avec les données expérimentales.

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