Heat transfer in a large-particle fluidized bed with immersed in-line and staggered bundles of horizontal smooth tubes

• Published in: International journal of heat and mass transfer 1981-01, Vol.24 (4), p.571-579
• Main Authors: Zabrodsky, S.S., Epanov, Yu.G., Galershtein, D.M., Saxena, S.C., Kolar, A.K.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Fluidized bed; Heat transfer; Smooth tubes; Staggered bundles
• ISSN: 0017-9310; 1879-2189
• DOI: 10.1016/0017-9310(81)90002-8

Experimental results for heat-transfer coefficient between immersed in-line and staggered bundles of horizontal smooth tubes and air-fluidized beds of large particles are reported. The measurements are taken at room temperature and ambient pressure, for spherical millet ( d p = 2 mm) and nonspherical fire clay ( d p = 3 mm) particles. The heat-transfer coefficient values are given as a function of fluidizing velocity (0.6–2.8 m/s), and horizontal and vertical tube pitches. It is found that the heat-transfer coefficient is more sensitive to the changes in the values of the horizontal pitch than those of the vertical pitch. The experimental data for widely spaced tube bundles are described by Zabrodsky's model [14] and his theoretical equation complemented with a modified gas-convective term, equation (6). The model of Glicksman and Decker [12] concerning the conduction component of heat transfer represents one particular case of Zabrodsky's model i.e. steady-state conduction specific of large and/or fast moving particles, but differs in the account of gas convection, and gives a fair reproduction only of a part of our experimental data for widely spaced tubes. The Staub's model [13] substantially underestimates the experimental results. On présente des résultats expérimentaux sur le coefficient de transfert thermique entre un faisceau de tubes lisses, horizontaux, en ligne et des grosses particules dans un lit fluidisé à l'air. Les mesures sont faites à la température et à la pression ambiante pour des particules sphériques de millet ( d p = 2 mm) et nonsphériques de réfractaire ( d p = 3 mm). Les valeurs du coefficient de transfert sont données en fonction de la vitesse de fluidisation (0,6 à 2,8 m/s), et des pas verticaux et horizontaux entre tubes. On montre que le coefficient de transfert thermique est plus sensible au changement de pas horizontal qu'au changement de pas vertical. Les résultats expérimentaux pour des tubes très espacés sont donnés par le modèle de Zabrodsky [14] et son équation théorique (6) est complétée par un terme modifié de convection gazeuse. Le modèle de Glicksman et Decker [12] concernant la composante de conduction dans le transfert thermique représente un cas particulier du modèle de Zabrodsky, celui de la conduction permanente des particules grosses et/ou à déplacement rapide, mais il diffère dans la prise en compte de la convection gazeuse et il reproduit convenablement seulement une partie de nos résultats pour les grands e