مطالعه آزمایشگاهی و شبیه سازی CFD انتقال حرارت راکتور پرشده تحت تاثیر دیواره: اثر شکل دانه کاتالیستی و حالت قرارگیری آن بر تشکیل نقاط داغ با استفاده از روش تاگوچی

در مطالعه حاضر انتقال حرارت تک دانه کاتالیستی (استوانه ای، استوانه ای شیاردار و سه پر) به ترتیب با نسبت قطر بستر به قطر دانه (N) 6/7، 5/1، 4/5 در مجاورت دیواره بستر به صورت آزمایشگاهی و عددی مطالعه شد. در قسمت عددی به منظور حل معادلات مومنتوم، پیوستگی و انرژی از روش اجزای محدود (FEM) استفاده گردید. به منظور اعتبارسنجی روش عددی از داده های آزمایشگاهی استفاده شد. نتایج نشان داد که سه ناحیه مهم در اطراف دانه وجود دارند: ناحیه سرعت پایین در مجاورت دانه، فضای بین دانه و دیواره و فضای پشت دانه. با کاهش فاصله دانه-دیواره تاثیر دیواره بر میزان انتقال حرارت بررسی شد. نتایج نشان داد که دانه استوانه ای و استوانه ای شیاردار برای 0/143 ≥yc/Dp ایجاد نقطه داغ می کنند و زوایای 90=θz و 60=θa بیش ترین احتمال ایجاد نقاط داغ را دارند. درنهایت با استفاده از روش تاگوچی به بررسی حالت قرارگیری بهینه دانه در مجاورت دیواره پرداخته شد.