热，传热系数由下式给出： a(z)D,(z)/km=C·Re (7) 式中，D。(z)一一距壁面2处粒子截面直径：km一粒子与气流平均温度下的气体导热 系数；e一雷诺数；c、"一系数，取值见表1。 表1式(7)中c、n取值 Tablel Value of c,n in formula (7) e 1-4 0.891 0.330 440 0.821 0.385 Ideal contact Real contact surface → surface 404000 0.615 0.466 40000-40000 0.17 0.618 T7717 T7777717 (a) (b) 40000-250000 0.02390.805 图2计算模型的改进 Fig.2 Improvement of calculating model 1.2.4模型计算 根据本文模型的观点，壁面与粒子间的碰撞导热受粒子贴壁时间及粒子与壁面间碰撞频 率的影响，而且这两个因素对总的换热系数也有影响。对于沿圆管周围不同角度的粒子与壁 面间局部碰撞时间和碰撞频率的分布，目前没有确定公式给出。同时又由于实验条件有限，本 文模型计算所用的碰撞时间和碰撞频率数值采用了日本东京工业大学黑崎研究室的实验结 果。 模型采用了显式差分格式进行离散，用逐次迭代法进行数值计算。通过对日方实验所用 的几种粒子及不同流化数的工况进行计算，得到了水平埋管周围粒子与壁面间局部传热系数 分布。计算过程对原单颗粒传热模型进行了一定程度的修正。考虑了粒子实际表面粗糙度的 影响，认为流动粒子不是理想光滑球体，具有一定粗糙度的球形颗粒；它与表面碰撞时而是 接触不是点接触，而是具有多个粗糙点的微元面接触（如图2所示）。这样使模型更为接近实 际。 1.3气流与埋管表面间对流换热的实验 对于模型中流化气体与壁面间对流传热部分，本文采用了萘升华传质实验进行了模拟研 究。通过流化床中单根水平圆管周围局部传质系数与纯气流时的传质系数相比，得到由于粒 子存在扰动气流而使流化床中水平埋管周围的局部对流换热系数增大的影响。从而对纯气流 ·584·热 , 传热系数 由下式 给出团 : 伪 ( “ ) 几 (习 / km ~ c · eR ’ 一 (7 ) 式 中 , 马 ( : ) 一 距壁面 ; 处粒子截面直径 ; k , 一一 粒 一 子与气流平均 温度下的气体导热 系数 ; 及 — 雷诺数 ; c 、 冗 — 系数 , 取值见表 1 。 表 1 式 (7 ) 中 c 、 ; 取值 T a b l e 1 V a l u e o f 〔 、 , 。 i n f o r m u l a ( 7 ) 4 ~ 40 0 . 8 9 1 0 . 3 3 0 0 . 8 2 1 0 . 3 台5 0 . 6 1 5 0 . 4 6 6 0 . 1 7 0 . 6 1 8 0 . 0 2 3 9 0 . 8 0 5 I d e a l e o n t a e t 今 尺e a l C o n t a c t s u r f a e 。 4 0~ 4 0 0 0 杂房共 ( a ) 4 0 0 00 ~ 40 八 0 U O nU n Un . 众粉 ( b ) 篇 4 0 0 00 ~ 2 5 0 图 2 计算模型 的改进 iF g · 2 lnI P r vo e m e n t of 喇 e u 场it n g m o d e .1 .2 4 模型计算 根据本文模型的观 点 , 壁面与粒子间的碰撞导热 受粒 子贴 壁时间及粒子与壁面间碰撞 频 率的影 响 , 而且这两个因素对总的换 热 系数也有影 响 。 对于沿 圆管周 围不同 角度的粒子与壁 面间局部碰撞 时间和碰撞频率的分布 , 目前没有确 定公式给出 。 同时又 由于 实验条件有限 , 本 文模型计算 所用 的 碰撞 时间和 碰撞 频率数值采用 了 日本东京工 业大学黑 崎研 究室 的 实验结 果 〔5〕 。 模型 采用了显 式差分格式进行离散 , 用逐次 迭代法进行数值计算 。 通过对 日方实验所用 的fL 种粒子及 不 同流化数的工况进行计算 , 得到 了水平埋 管周 围粒子与壁面 间局部传热系数 分布 。 计 算过 程对 原单颗 粒传热模型进行了一 定程度的修正 。 考虑 了粒子 实际 表面粗糙度的 影 响 , 认为流动粒子不 是理想 光滑球体 , 具有 一定粗糙度的球形 颗粒 ; 它 与表面碰撞时 而是 接触不 是点接触 , 而是 具有多个粗糙点的微元面接触 ( 如图 2 所示 ) 。 这样 使模型更 为接近 实 际 。 . 3 气 流与埋管表面间对流换热 的实验 对于模型 中流 化气体与壁 面 间对流传热部分 , 本文采 用 了茶升华传质实验进行了模拟 研 究 。 通过流化 床中单根水平圆管周 围局部 传质系数与纯气流时的传质系数相 比 , 得到 由于粒 子存在扰动气流而 使流化 床中水平埋管周 围的局 部对 流换热 系数增 大的影 响 。 从而对纯气流 · 5 8 4 ·