МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕПЛООБМЕНА МЕЖДУ ПОТОКАМИ ГАЗА И ДИСПЕРСНОГО МАТЕРИАЛА

Abstract

Теплообменники контактного типа, особенностями которых является передача теплоты путем непосредственного соприкосновения рабочих тел, имеют ряд несомненных преимуществ в сравнении с теплообменниками поверхностного типа. К основным преимуществам относится высокая интенсивность процессов теплопереноса благодаря развитой теплообменной поверхности, отсутствие разделяющей стенки, простота конструкции. Предметом исследования работы является теплоутилизатор, теплообмен в котором осуществляется между потоками газа и дисперсного материала. Важность знаний о влиянии отдельных факторов и условий на распределение температур и эффективность теплообмена определяет необходимость построения соответствующих математических моделей. Представлена одномерная двухкомпонентная модель, описывающая теплообмен между потоками газа и частиц, в дифференциальном виде. В результате ее решения получены аналитические зависимости для расчета температур газового и твердого компонентов для условий стационарного режима при прямоточной и противоточной схеме движения. Представлены результаты расчетов температур компонентов для двух видов дисперсных материалов: гравия и керамзита. Полученные зависимости позволяют аналитически исследовать процессы теплообмена и могут быть предложены для оценки влияния геометрических и физических характеристик на эффективность работы теплоутилизаторов, в котором взаимодействуют потоки газа и дисперсного материала.