مطالعه تجربی و تخمین ضرایب هدایت حرارتی و هدایت حرارتی تماسی توده کربن فعال دانه ای به صورت تابعی از چگالی کربن

کربن فعال نوعی از کربن است که به دلیل دارا بودن حفره های بسیار کوچک و کم حجم، سطح تماس بسیار زیادی را به منظور جذب سطحی و انجام واکنش های شیمیایی در دسترس قرار می دهد. کربن فعال به مرور زمان کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف همچون فیلتراسیون، تصفیه آب، تبرید، کشاورزی، صنایع دارویی و غیره یافته است. شناخت خصوصیات حرارتی کربن فعال به منظور ارایه طراحی مناسب، به خصوص در سیکل های تبرید جذبی، اهمیت بسیاری دارد. در چنین طراحی هایی، مهم ترین پارامتر حرارتی توده کربن فعال ضریب هدایت حرارتی و مقاومت تماسی توده کربن فعال با دیوار ه ها می باشد. در این مطالعه، طراحی آزمایش برای انجام مطالعه تجربی و تخمین پارامترهای توده کربن فعال دانه ای صورت گرفته است. بدین منظور، کربن فعال با چهار چگالی مختلف از دانه های کربن در داخل یک استوانه فولادی بسته بندی می شود و بارگذاری حرارتی بر روی استوانه انجام می گیرد. با اندازه گیری دمای گذرا در مرکز استوانه و استفاده از روش های معکوس حرارتی اقدام به تخمین ضریب هدایت حرارتی موثر توده کربن و مقاومت تماسی آن در تماس با دیواره فولادی می شود. نتایج آزمایش نشان می دهند که با افزایش چگالی کربن (از 400 تا 750 kgm-3)، هدایت گرمایی توده ای کربن (از 22/0 تا 46/0 Wm-1k-1) و همچنین هدایت گرمایی تماسی با دیواره فولادی مجاور آن (از 60 تا 700 Wm-2k-1) افزایش می یابد که روابطی برای آن ها استخراج شده است.