含竖直线热源松散颗粒物料的传热特性

基于Brinkman扩展达西模型，采用直角坐标系下的压力与速度耦合SIMPLE算法，对竖直线热源下松散颗粒的物料传热特性进行了数值模拟.结果表明，竖直线热源作用下的松散颗粒物料中存在明显对流换热效应，且与粒度大小和空隙率无明显相关性.热源表面平均Nusselt数Nuavg随瑞利数Ra增大呈线性增加趋势，而热源表面局部Nusselt数NuR与Ra之间的关系较复杂，但除热源表面顶端位置外，其余位置均可由关联式NuR=aRa2+bRa+c表示.为降低对流换热的影响，利用热源表面温升数据测算试样导热系数时(交叉热线法)，实验时间不宜超过120s；而基于平行热线法测热物性参数，温度测点宜布置在试样筒中下部位置处(Y<0.33).利用本模型计算的典型测点温升与实测结果较吻合，而利用热传导模型计算的部分测点温升与实测值最大偏差达17℃，中下部区域则较小.