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particle convective heat transfer near the wall in a supercritical water fluidized bed by single particle model coupled with CFD-DEM

引用

Particuology 2023年第2期73卷 47-58页

作者： Tianning Zhang Zhen Wan Youjun Lu State Key Laboratory of Multiphase Flow in Power Engineering(SKLMFPE) Xi'an Jiaotong UniversityXi'an710049ShaanxiChina Xi'an Electronic Engineering Research Institute Xi'an710100ShaanxiChina

Supercritical water fluidized bed(SCWFB)is a promising reactor to gasify biomass or *** optimization design is closely related to wall-to-bed heat transfer,where particle convective heat transfer plays an important *** paper evaluates the particle convective heat transfer coefficient(h_(pc))at the wall in SCWFB using the single particle *** critical parameters in the single particle model which is difficult to get experimentally are obtained by the computational fluid dynamics-discrete element method(CFD-DEM).The contact statistics related to particle-to-wall heat transfer,such as contact number and contact distance,are also *** results show that particle residence time(τ),as the key parameter to evaluate h_(pc),is found to decrease with rising velocity,while increase with larger thermal boundary layer thickness.τfollows a gamma function initially adopted in the gas-solid fluidized bed,making it possible to evaluate h_(pc) in SCWFB by a simplified single particle *** theoretical predicted h_(pc) tends to increase with rising thermal gradient thickness at a lower velocity(1.5 U_(mf)),while first decreases and then increases at higher velocity(1.75 and 2 U_(mf)).h_(pc) occupies 30%-57%of the overall wall-to-bed heat transfer coefficient for a particle diameter of 0.25 *** results are helpful to predict the overall wall-to-bed heat transfer coefficient in SCWFB combined with a reasonable fluid convective heat transfer model from a theoretical perspective.

关键词： Supercritical water Fluidized bed particle residence time Discrete element method Single particle model

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