بررسی تاثیر فرکانس پالسی در بستر سیلان جامد-گاز بعنوان مخزن ذخیره سازی انرژی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مکانیک، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران

2 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه جندی شاپور، دزفول، ایران

3 دانشکده مکانیک دانشگاه امیرکبیر

10.22078/pr.2021.4494.3030

چکیده

در این پژوهش، اندازه‌گیری‌های دما در یک بستر سیال حبابی پالسی جامد–گاز با ذرات ماسه‌ی سیلیسی 184 میکرومتری و هوای ورودی 60 درجه‌ی سانتی‌گراد به‌صورت تجربی انجام پذیرفت تا اثرات پالس جریان بر انتقال انرژی و راندمان ذخیره‌سازی آن در بستر، بررسی گردد. یک شیر برقی برای تغذیه‌ی هوای پالسی به بستر برای تغییر فرکانس نصب گردید و تأثیر فرکانس متناوب نیز بر هوای ورودی با اعمال وضعیت روشن خاموش شیر برقی بررسی شد. نتایج برای محدوده‌ی فرکانس Hz1تا Hz10، نشان داد که سطح بستر با اعمال فرکانس نوسانی شده و دامنه‌ی نوسان با افزایش فرکانس، کاهش می‌یابد. افزایش فرکانس، ضریب انتقال حرارت را در مقایسه با جریان پیوسته توسعه می‌دهد و این توسعه متناسب با سرعت ظاهری گاز، باعث افزایش راندمان ذخیره‌سازی انرژی می‌شود. در سه نسبت سرعت 1.5، 2 و 2.5 به سرعت مینیمم سیالیت (Umf)، اثر پالس بر انتقال انرژی و ذخیره‌سازی بررسی شد و ماکزیمم کارایی در فرکانس Hz 7 و نسبت سرعت 2.5 با افزایش 28 درصدی نسبت به حالت بدون پالس، مشاهده شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of the effect of pulse frequency in solid-gas fluidized bed as an energy storage tank

نویسندگان [English]

  • mahmood keshavarz 1
  • mohammadreza assari 2
  • Hassan Basirat Tabrizi 3
1 Mech. Eng. Dept., Jundi-Shapur University of Technology, Dezful, Iran
2 Mech. Eng. Dept., Jundi-Shapur University of Technology, Dezful, Iran
3 Department of Mechanical Engineering
چکیده [English]

In this research, temperature measurements were performed experimentally in a solid-gas bubble bed with 184 μm silica sand particles and an inlet air of 60 °C to determine the effect of flow pulse on the energy transfer and storage efficiency. A solenoid valve was installed to supply pulsed air to the substrate and the effect of the alternating frequency cycle on the incoming air was investigated by applying the on-off condition. Results for frequency ranges from 1Hz to 10Hz indicated the surface of the bed fluctuates with the pulse frequency, and the amplitude of the oscillation decreases with increasing frequency. Heat transfer coefficient develops compare to the continuous and indicated an increase in the energy storage efficiency proportion to the velocity of the gas. At three speed ratios with respect to the minimum fluidization velocity (Umf) of 1.5, 2 and 2.5, a maximum efficiency of 28% was observed at 7Hz frequency and speed ratio of 2.5.

کلیدواژه‌ها [English]

  • pulse fluidized bed
  • gas-solid flow
  • energy storage
  • efficiency