Nghiên cứu quá trình truyền nhiệt và chuyển chất trong sấy với vật chuyển động ảnh hưởng của dòng khí và chuyển động của vật lên truyền nhiệt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TRUYỀN NHIỆT VÀ CHUYỂN CHẤT TRONG SẤY VỚI VẬT CHUYỂN ĐỘNG: ẢNH HƯỞNG CỦA DÒNG KHÍ VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT LÊN TRUYỀN NHIỆT NGÀNH : CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC MÃ SỐ:23.04.3898 LÊ VĂN DINH Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS ĐỖ NGỌC CỬ HÀ NỘI 2008 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Chuyển động hạt công nghệ hóa chất thực phẩm 1.2 Cở sở trình truyền nhiệt CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.1 Nội dung 16 2.2 Hệ thống thí nghiệm 16 2.2.1 Hệ thống thiết bị thí nghiệm 16 2.2.3 Tiến hành thực nghiệm 20 2.3 Nguyên tắc tính toán xử lý thí nghiệm 21 2.3.1 Tính toán trao đổi nhiệt 21 2.3.2 Mô hình vật lý trình truyền nhiệt 26 2.3.3 Phương pháp hồi quy thực nghiệm 34 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 3.1 Truyền nhiệt vật khô 37 3.1.1 Truyền nhiệt vật khô trạng thái tĩnh 37 3.1.2 Truyền nhiệt vật khô trạng thái dao động 41 3.2 Truyền nhiệt vật ẩm 54 3.2.1 Truyền nhiệt vào vật khô vật ẩm 55 3.2.2 Truyền nhiệt vào vật ẩm trạng thái tĩnh 57 3.2.3 Truyền nhiệt vật ẩm trạng thái dao động 63 3.2.3 So sánh truyền nhiệt vật ẩm trạng thái tĩnh trạng thái dao động 75 3.3 Ảnh hưởng biên độ dao động lên trình cấp nhiệt vào vật khô 77 3.4 Truyền nhiệt hạt lơ lửng lớp hạt sôi 80 3.4.1 Truyền nhiệt số lượng hạt lơ lửng 80 3.4.2 Truyền nhiệt lớp hạt sôi 81 KẾT LUẬN 83 KIẾN NGHỊ 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 Tóm tắt luận văn 87 MỞ ðẦU Trong công nghệ hoá chất thực phẩm, gặp nhiều trình chuyển chất truyền nhiệt hạt chuyển ñộng ñó hạt rắn dao ñộng tự do, chuyển ñộng rung ñộng, chuyển ñộng theo dòng khí, chuyển ñộng có tương tác hạt sấy tầng sôi,…Chuyển ñộng hạt rắn có ý nghĩa ñáng kể với trình chuyển chất truyền nhiệt ðã có nhiều nhà nghiên cứu ñã ñề cập ñến vấn ñề ảnh hưởng chuyển ñộng lên trình công nghệ ñã ñược áp dụng cách hiệu phạm vi rộng lớn Ví kỹ thuật sấy nông sản, hệ số cấp nhiệt tác nhân sấy lớp hạt sôi rung lớn gấp từ 5-25 lần so với lớp hạt ñứng yên [4] Trong luận văn xin trình bày số kết Nghiên cứu trình truyền nhiệt dòng khí vào vật chuyển ñộng, chủ yếu dao ñộng hạt lơ lửng Nội dung chủ yếu luận văn bao gồm phần: Tổng quan, phương pháp nghiên cứu, Kết thảo luận, Kết luận CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Chuyển ñộng hạt công nghệ hóa chất thực phẩm Trong trình công nghệ hóa chất thực phẩm, vật liệu hạt trạng thái chuyển ñộng khác Xét chuyển ñộng tương ñối hạt với môi trường chuyển ñộng lên truyền nhiệt chuyển chất, chuyển ñộng nói chung làm tăng cường ñộ trình Vấn ñề ảnh hưởng dao ñộng lên ñộ xốp lớp hạt ñược giả người Trung Quốc nghiên cứu, tác giả cho dao ñộng giúp trình lỏng hoá hạt dễ dàng Phân bố ñộ xốp hướng trục hướng kính ñều so với dao ñộng Khi biên ñộ dao ñộng lớn dao ñộng ảnh hưởng mãnh liệt lên ñộ xốp Trong kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm, ñới với máy sấy rung mà mặt rung không gia nhiệt hệ số cấp tác nhân sấy lớp hạt sôi rung lớn từ 5-25 lần so với lớp hạt ñứng yên [4] ðề cập ñến vấn ñề Ảnh hưởng dao ñộng học lên lên dòng nhiệt tới hạn ống ñứng hình vành khăn, tác giả Dae Hun Kim, Yong Ho Lee, Soon Heung Chang ñã cho dao ñộng học gia nhiệt làm tăng dòng nhiệt 16,4% ðồng thời tác giả biên ñộ thông số tác ñộng mạnh lên tăng dòng nhiệt tới hạn Dao ñộng phương pháp hiệu làm tăng cường trình truyền nhiệt nói chung dòng nhiệt tơi hạn nói riêng 1.2 Cở sở trình truyền nhiệt Quá trình truyền nhiệt từ ñối tượng sang ñối tượng khác ñược thực qua phương thức dẫn nhiệt, truyền nhiệt ñối lưu truyền nhiệt xạ Trong trình truyền nhiệt, thường không xảy phương thức mà thường xảy ñồng thời hai hay ba phương thức nói Dẫn nhiệt trình truyền nhiệt từ phần tử ñến phần từ thông qua tiếp xúc trực tiếp với ðể biểu thị lượng nhiệt truyền phương thức dẫn nhiệt ta có phương trình dẫn nhiệt Fourier sau: dQ = −λ gradt.dF dτ (I-1) Trong ñó: λ: ñộ dẫn nhiệt, W/m.oC; Q: lượng nhiệt, W; dt o = gradt , C/m; dn F: bề mặt vuông góc với phương dẫn nhiệt, m2; τ : thời gian, s ðại lượng ñặc trưng cho khả dẫn nhiệt hệ số dẫn nhiệt λ Quá trình dẫn nhiệt thường xảy vật rắn, ñối với chất khí trình dẫn nhiệt nhỏ (λkhông khí =0,023 W/m.oC) Truyền nhiệt xạ trình truyền nhiệt dạng song ñiện từ Theo ñịnh luật Stefen – Boltzmann, suất xạ ñược tính sau: Eo = Ko.T4 Trong ñó Ko =5,7.10-8 (I-2) W , số xạ vật ñen tuyệt ñối m ( o K ) ðối với vật xám phương trình có dạng:  T   T  E = εE o = ε C o   = C.   100   100  (I-3) Với C hệ số xạ vật xám Lượng nhiệt trao ñổi hai vật rắn không gian ñược tính theo công thức:   T1   T2   .ϕ τ Qbx = C1−   −  100  100   1−   ϕ1− hệ số góc trung bình; (I-4) C1-2 hệ số xạ chung ðối với hai vật thể bao trùm nhau:  T 4  T 4  Qbx = C1−    −   .τ  100  100     Với hệ số C1−2 = (I-5) Co  F1   + − 1 A1 F2  A2  Trong ñó: F1: bề mặt vật bị bao bọc, m2; F2: bề mặt vật bao ngoài, m2 A1: ñộ ñen vật bị bao bọc; A2: ñộ ñen vật bao bọc Truyền nhiệt xạ khí (hai nguyên tử) thường nhỏ Cấp nhiệt trình trao ñổi nhiệt dòng lưu chất với bề mặt tiếp xúc với dòng Quá trình cấp nhiệt xuất hầu hết trình công nghệ hóa chất thực phẩm Lượng nhiệt truyền cấp nhiệt ñược tính sau: Q = α F ∆t tb τ (I-6) Trong ñó: Q: lượng nhiệt cấp vào vật, j; F: diện tích bề mặt tham gia trao ñổi nhiệt, m2; τ : thời gian, s; α : hệ số cấp nhiệt, W m o C o ∆t tb : ñộng lực truyền nhiệt trung bình, C ðặc trưng cho trình cấp nhiệt hệ số cấp nhiệt α [W/m2.oC], phản ánh lượng nhiệt ñược cấp giây qua 1m2 diện tích bề mặt có hiệu số nhiệt ñộ môi trường vật 1oC Trong trình công nghệ nơi mà có tồn trình truyền chuyển chất với góp mặt hai pha rắn khí (hoặc lỏng), trình cấp nhiệt trình phổ biến, ñóng vai trò quan trọng, nhiên phức tạp Hệ số cấp nhiệt phức tạp, phụ thuộc vào nhiều yếu tố Cụ thể phụ thuộc vào yếu tố chủ yếu sau ñây: Loại chất tải nhiệt (lưu chất dạng lỏng, hơi, hay khí), Tính chất vật lý chất tải nhiệt ñộ nhớt, khối lượng riêng, ñộ dẫn nhiệt, …Do tích chất vật lý chất tải nhiệt phụ thuộc vào nhiệt ñộ hệ số cấp nhiệt ph ụ thuộc vào nhiệt ñộ chất tải nhiệt Nếu ñộ nhớt giảm, ñộ dẫn nhiệt khối lượng riêng tăng hệ số cấp nhiệt tăng Kính thước, hình dạng, vị trí tính chất bề mặt trao ñổi nhiệt bao gồm tính chất chuyển ñộng bề mặt, … Chế ñộ chảy lưu chất (chế ñộ chảy dòng hay chảy xoáy): Khi tốc ñộ lưu chất tăng lên làm cho lớp lưu chất chảy dòng bề mặt rắn mỏng ñi dẫn ñến trở nhiệt giảm nên hệ số cấp nhiệt tăng Quan hệ hệ số cấp nhiệt yếu tố phức tạp thiết lập ñược quan hệ lý thuyết mà phải xây dựng quan hệ thực nghiệm ñiều kiện cụ thể ðã có nhiều nghiên cứu ñã tìm ñược nhiều công thức thực nghiệm ñể tính hệ số cấp nhiệt α cho nhiều trường hợp cụ thể Ví dụ số trường hợp nêu ñây: ðối với không khí chuyên ñộng ống thẳng chuẩn số Nuy-xen ñược tính sau: Nu = 0,008 Re 0,9 Pr 0, 43 (I-7) Khi lưu thể chuyển ñộng dọc theo tường phẳng ta có công thức: Với Re>104 Nu = 0,037 Re ,8 Pr , 43 d  tn  d nt    , 25 (I-8) Khi lưu thể không khí công thức dạng ñơn giản: Nu = 0,032 Re 0, (I-9) Với Re C = exp(bo) = 0,0385; α =b1= 0,9859; α =b2= 0,022 α =b3 = 0,322 Vậy mô hình thu ñược: Nu = 0,0385 Re 0,986 Gu 0,32 R 0, 022 (III-4) 3.2.3 So sánh truyền nhiệt vật ẩm trạng thái tĩnh trạng thái dao ñộng Như hệ số cấp nhiệt từ không khí nóng tới phẳng ẩm trạng thái tĩnh trạng thái dao ñộng sau: Trạng thái tĩnh: Nu = 0,01483 Re1, 093 Gu 0,399 Trạng thái dao ñộng: Nu = 0,0385 Re 0,986 Gu 0,32 R 0,022 Nếu ta lấy giá trị trung bình Gu=0,082 ta có: Bảng 3.32 Trạng thái Tần số Phương trình Tĩnh f=0Hz, R=0 Nu = 0,00546.Re1,093 f= 5Hz, R=0,1256 Nu = 0,0165 Re 0,986 f=6,67Hz, R= 0,2236 Nu = 0,0167 Re 0,986 f=9,8 Hz, R= 0,4826 Nu = 0,0170 Re 0,986 f=10,44Hz, R=0,5477 Nu = 0,0170 Re 0,986 f=11,67Hz, R= 0,6844 Nu = 0,0171 Re 0,986 Dao ñộng 76 Vẽ hàm bảng lên ñồ thị ta có: Quan hệ Nu-Re 185 165 145 Tĩnh 125 Nu f=5Hz f=6,67Hz 105 f=9,8Hz f=10,44Hz 85 f=11,67Hz 65 45 25 2.000 4.000 6.000 8.000 Re 10.000 12.000 ðồ thị 3.3 Từ ñồ thị ta nhận thấy: - So với cấp nhiệt vật ẩm trạng thái tĩnh, cấp nhiệt vào vật ẩm dao ñộng lớn nhiều, ñiều ñiện thí nghiệm, hệ số cấp nhiệt vật dao ñộng tăng khoảng 10% - 36% so với trạng thái tĩnh - Nhìn chung cấp nhiệt ñối với vật ẩm tăng tần số tăng 77 3.3 Ảnh hưởng biên ñộ dao ñộng lên trình cấp nhiệt vào vật khô ðể ñánh giá mức ñộ ảnh hưởng biên ñộ lên trình cấp nhiệt tiến hành thí nghiệm với biên ñộ A=2,5 cm A= cm tần số f=9.8 Hz với tốc ñộ gió 0,5 m/s; m/s; 1,5 m/s; m/s 2,5 m/s Các kết qua ño tiến trình thí nghiệm kết tính toán ñược trình bày bảng 3.29 Từ kết bảng 3.4; 3.3.28 (trang 80) 3.29 (trang 81) xây dựng ñồ thị tương quan Nu-Re sau: Mối tương quan Nu Re biên ñộ khác 300 250 Nu 200 A=3 cm 150 A=2,5 cm A=1,25 cm 100 50 0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 Re ðồ thị 3.4 Mối tương quan Nu Re biên ñộ khác Từ ñồ thị ta thấy, biên ñộ tăng hiệu trình cấp nhiệt tăng mạnh Nhìn chung, biên ñộ A=2,5 cm hệ số cấp nhiệt tăng khoảng 59%, A=3 cm, hệ số cấp nhiệt tăng lên tới 79% so với hệ số cấp nhiệt biên ñộ A=1.25 78 Bảng 3.33 Kết thí nghiệm dao ñộng ñối với vật khô tần số f = 9,8Hz biên ñộ A=2,5cm STT Thời tbm tkh STT TN gian (s) (oC) (oC) ∆ttb (oC) v A f (m/s) (cm) (Hz) R Re Q (J) Qbx (J) Qñl (J) αdl (W/m2 ñộ) Nu 130 135 140 49,7 50,4 51,1 64 64 64 13,95 13,25 0,5 0,5 2,5 9,80 9,653 2,5 9,80 9,653 Trung bình: 9,653 2.180 2.180 2.180 29,34 29,46 29,40 2,75 2,46 2,61 26,59 27,00 26,80 24,91 26,63 25,77 76,10 81,36 78,73 2 40 45 50 38,6 40,6 42,5 68 68 68 28,39 26,44 1,0 1,0 2,5 9,80 9,653 2,5 9,80 9,653 Trung bình: 9,653 4.360 4.360 4.360 84,18 79,99 82,09 6,53 5,82 6,18 77,65 74,17 75,91 35,74 36,65 36,20 109,19 111,97 110,58 30 35 40 49,9 51,6 53,1 67 67 67 16,24 14,64 1,5 1,5 2,5 9,80 9,653 2,5 9,80 9,653 Trung bình: 9,653 6.539 6.539 6.539 71,56 63,14 67,35 2,26 1,64 1,95 69,30 61,50 65,40 55,77 54,89 55,33 170,38 167,69 169,04 20 25 30 49,2 51,5 53,5 68 68 68 17,62 15,48 2,0 2,0 2,5 9,80 9,653 2,5 9,80 9,653 Trung bình: 9,653 8.719 8.719 8.719 96,81 84,18 90,50 2,30 1,48 1,89 94,51 82,70 88,61 70,06 69,81 69,94 214,04 213,27 213,66 20 25 30 49,3 51,6 53,5 66 66 66 15,52 13,43 2,5 2,5 2,5 9,80 9,653 10.899 2,5 9,80 9,653 10.899 Trung bình: 9,653 10.899 96,81 79,98 88,40 2,26 1,48 1,87 94,55 78,50 86,53 79,59 76,38 77,99 243,15 233,35 238,25 79 Bảng 3.34 Kết thí nghiệm dao ñộng ñối với vật khô tần số f = 9,8Hz biên ñộ A=3cm STT Thời tbm tkh STT TN gian (s) (oC) (oC) ∆ttb (oC) v A f (m/s) (cm) (Hz) R Re Q (J) Qbx (J) Qñl (J) αdl (W/m2 ñộ) Nu 40 45 50 48,8 50,3 50,9 68 68 68 18,44 17,40 0,5 0,5 9,80 11,583 9,80 11,583 Trung bình: 11,583 2.180 2.180 2.180 63,14 25,26 44,20 2,79 2,54 2,67 60,35 22,72 41,54 42,76 17,06 29,91 130,63 52,12 91,38 2 25 30 35 47,3 48,2 51,2 72 72 72 24,25 22,27 1,0 1,0 9,80 11,583 9,80 11,583 Trung bình: 11,583 4.360 4.360 4.360 37,88 126,28 82,08 3,63 2,42 3,03 34,25 123,86 79,06 18,45 72,68 45,57 56,37 222,04 139,21 30 35 40 49,0 51,0 53,2 69 69 69 18,98 16,88 1,5 1,5 9,80 11,583 9,80 11,583 Trung bình: 11,583 6.539 6.539 6.539 84,18 92,60 88,39 2,50 1,60 2,05 81,68 91,00 86,34 56,22 70,45 63,34 171,76 215,23 193,50 15 20 25 49,0 52,0 53,5 66 66 66 15,45 13,24 2,0 2,0 9,80 11,583 9,80 11,583 Trung bình: 11,583 8.719 8.719 8.719 126,28 63,14 94,71 2,10 1,48 1,79 124,18 61,66 92,92 105,00 60,86 82,93 320,78 185,93 253,36 10 15 20 46,0 50,0 52,0 67 67 67 18,93 15,98 2,5 2,5 9,80 11,583 9,80 11,583 Trung bình: 11,583 10.899 10.899 10.899 168,37 84,18 126,28 2,91 2,10 2,51 165,46 82,08 123,77 114,20 67,11 90,66 348,89 205,03 276,96 80 3.4 Truyền nhiệt hạt lơ lửng lớp hạt sôi 3.4.1 Truyền nhiệt số lượng hạt lơ lửng Thí nghiệm xác ñịnh ñường kính tương ñương khối lượng riêng hạt chè ñen ñược tiến hành cách: cân 03 mẫu với khối lượng xấp xỉ m =1 g, ñếm số hạt n mẫu, ñổ mẫu vào ống ñong nhỏ có vạch chia ñến 10ml, dùng pippét ñổ nước vào ống ñong nước ñầy ñến vạch 10 ml (Vo), ño thể tích nước ñã tiêu tốn (Vnước) Từ ñó ta tính ñược khối lượng riêng hạt qua công thức ρ=m/Vhạt, tính ñược ñường kính tương ñương d td (m) hạt qua công thức sau:  m 3  1,24 d td =   n.ρ  (III-5) Bảng 3.35 Mẫu M1 M2 M3 Trung bình Khối lượng mẫu hạt m (g) 1,003 1,002 1,000 1,002 Số hạt 756 792 767 772 Khối lượng trung bình 0,00130 0,00133 0,00127 0,00130 hạt (g) Thể tích nước hạt Vo (ml) 10 10 10 10 Thể tích nước sử dụng Vnước 8,850 8,850 8,850 8,850 (ml) Thể tích g hạt Vhạt (ml) 1,150 1,150 1,150 1,150 Khối lượng riêng hạt (g/ml) 872,174 871,304 869,565 871,014 ðường kính tương ñương 1,426 1,404 1,419 1,416 dtñ(mm) Cp (j/kg) 1463 1463 1463 1463 Thí nghiệm hạt ñược tiến hành tốc ñộ khí nóng 1,9 m/s (tương ứng với Rep =131,1) theo nguyên tắc thí nghiệm nguyên tắc tính toán ñã nêu chương 2, kết thí nghiệm tính toán ñược ghi bảng ñây 81 Bảng 3.36 Mẫu thời gian (s) M0 M1 M2 M3 M4 M5 Tbm (oC) 60 120 180 300 420 27,5 40 54 62 70 94 Tkhí (oC) 95 95 95 95 95 95 Ttrên Tñáy lớp o lớp o ( C) ( C) 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 Qnước (j) rnước (j) 43,18% 12,99% 5,96% 5,19% 4,05% 3,69% Lượng nước có hạt (g) 0,432 0,123 0,060 0,052 0,036 0,033 Qtổng (j) (W/kg.ñộ) ttbình W g ẩm/ g (oC) hạt khô 95 95 95 95 95 95 Bảng 3.37 thời Mẫu gian (s) M0 M1 M2 M3 M4 M5 60 120 180 300 420 Lượng nước có hạt (g) 0,432 0,123 0,060 0,052 0,036 0,033 mnước bay (g) 0,309 14,498 698,388 0,064 5,349 143,806 0,008 1,865 17,430 0,016 1,473 35,674 0,004 3,452 7,929 Qhạt khô (j) 65,98 778,867 57,34 206,498 46,49 65,788 35,40 72,551 1,43 12,815 ασ 0,240 0,084 0,033 0,024 0,107 3.4.2 Truyền nhiệt lớp hạt sôi Thí nghiệm ñược tiến hành với vận tốc khí nóng v=1,9 m/s (tương ứng với Rep =131,1), chiều cao lớp Ho = cm, theo nguyên tắc thí nghiệm nguyên tắc tính toán ñã nêu chương 2, kết thí nghiệm tính toán ñược ghi bảng ñây 82 Bảng 3.38 Mẫu M0 M1 M2 M3 M4 M5 M6 N1 N2 N3 thời gian (s) 30 60 90 120 150 180 210 240 270 Tbm (oC) Tkhí (oC) 27,5 35 37 40 43 44 51 52 55 53 66 66 66 66 66 66 65,5 66 66 66 Ttrên lớp o ( C) 30 34,5 38 41 44 46 49 51 53 55 ttbình (oC) W g ẩm/ g hạt khô 38 34 44 39,25 48,5 43,25 52 46,5 55 49,5 57 51,5 59 54 61 56 62,5 57,75 64 59,5 30,83% 26,03% 22,12% 20,41% 17,50% 16,30% 14,50% 13,00% 12,20% 11,86% Tñáy lớp (oC) Lượng nước có hạt (g) 0,308 0,260 0,221 0,204 0,175 0,163 0,145 0,130 0,122 0,119 Bảng 3.39 Lượng thời nước có Mẫu gian (s) hạt (g) M0 0,308 M1 30 0,260 M2 60 0,221 M3 90 0,204 M4 120 0,175 M5 150 0,163 M6 180 0,145 M7 210 0,130 M8 240 0,122 M9 270 0,119 mnước bay (g) 0,048 0,039 0,017 0,029 0,012 0,018 0,015 0,008 0,003 Qnước (j) rnước (j) 8,912 108,659 2,013 88,427 2,667 38,628 2,377 65,917 0,706 27,156 4,506 40,733 0,575 33,945 0,527 18,104 1,006 7,766 Qhạt khô (j) Qtổng (j) ασ (W/kg.ñộ) 4,99 122,564 7,94 98,377 8,29 49,587 7,61 75,902 9,22 37,079 3,60 48,838 5,17 39,687 5,98 24,607 5,89 14,657 0,961 0,525 0,254 0,389 0,165 0,543 0,331 0,173 0,109 So sánh hệ số cấp nhiệt số hạt lơ lửng dòng khí (khi mà tuơng tác hạt không có) với lớp hạt sôi Ho=2cm, thấy hệ số cấp nhiệt lớp sôi lớn hệ số cấp nhiệt với số hạt Nhìn chung, hệ số cấp nhiệt lớp sôi Ho=2cm tăng khoảng ñến 16 lần 83 KẾT LUẬN Từ kết thực nghiệm phân tích, ñánh giá nghiên cứu rút số kết luận sau ñây: ðối với vật khô: - Trong trường hợp phẳng nằm yên môi trường khí chuyển ñộng (v = 0,5 – 2,5 m/s), tốc ñộ khí ảnh hưởng mạnh mẽ ñến trình cấp nhiệt, hệ số cấp nhiệt ñược tính theo công thức: Nu = 0,0022 Re1, 23 - Trường hợp phẳng dao ñộng, tốc ñộ khí thấp, dao ñộng với tần ssô lớn 9,8Hz làm tăng cường trình cấp nhiệt Tốc ñộ khí từ 0,5 ñến 2,5 m/s, tần số dao ñộng f=5-11,67Hz, hệ số cấp nhiệt ñược tính theo công , 98 , 235 (với R=A.ω2/g) thức: Nu = 0,0134 Re R ðối với vật ẩm: - Sự có mặt ẩm làm tăng cường ñộ trình cấp nhiệt Khi phẳng ẩm trạng thái tĩnh, tốc ñộ khí từ 0,5 ñến 2,5 m/s, hệ số cấp nhiệt ñược tính theo công thức: Nu = 0,01483 Re1,093 Gu 0,399 - Trường hợp phẳng ẩm, nhìn chung cấp nhiệt ñối với vật ẩm tăng tần số tăng trình cấp nhiệt tăng mạnh so với vật ẩm trạng thái tĩnh (có thể tăng lên tới 33%) Trong vùng tốc ñộ khí từ 0,5 ñến 2,5 m/s, tần số dao ñộng f = 5-11,67Hz, hệ số cấp nhiệt ñược tính theo công thức: Nu = 0,0408 Re 0,9859 Gu 0,322 R 0, 022 ðối với phẳng khô phẳng ẩm có tính chất bề mặt, tốc ñộ khí nóng 1,5 m/s, hệ số cấp nhiệt tăng mạnh tuỳ thuộc vào ñộ ẩm vật liệu ðối với số lượng hạt lơ lửng lớp sôi, hệ số cấp nhiệt từ dòng khí nóng vào hạt lớp sôi lớn trung bình khoảng 4-16 lần Khi biên ñộ tăng hiệu trình cấp nhiệt tăng mạnh 84 KIẾN NGHỊ Chúng ñã nghiên cứu trình cấp nhiệt từ khí vào vật chuyển ñộng hạt lơ lửng ñã rút ñược số kết quan trọng Tuy nhiên, thời có hạn ñiều kiện thí nghiệm hạn chế nên chưa nghiên cứu ñược dải rộng tần số biên ñộ khác Mặt khác, chưa nghiên cứu ảnh hưởng dao ñộng vật theo hướng kính Việc sử dụng dao ñộng học vào công nghệ tăng hiệu suất trình, giảm chi phí lượng ñã ñang ñược ứng dụng rộng dãi công nghệ Vì vậy, mong vấn ñề nghiên cứu ảnh hưởng chuyển ñộng vật hạt lên trình chuyển chất truyền nhiệt cần ñược bàn luận nghiên cứu sâu hơn, với dải biên ñộ tần số rộng 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Bin (2005), Các trình, thiết bị công nghệ hoá chất thực phẩm, tập 4, NXB KH&KT, Hà Nội Nguyễn Bin (1994), Cơ sở tính toán chuyển quy mô thiết bị công nghệ, Trường ðH Bách khoa Hà Nội, Hà Nội Phạm Công Dũng (2000), Nghiên cứu trình thiết bị sấy tầng sôi, ứng dụng cho sấy bảo quản ngô hạt, Luận văn tiến sỹ, ðại học Bách Khoa Hà Nôi, Hà Nôi Nguyễn Văn May (2004), Giáo trình Kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm, NXB KH&KT, Hà Nội Bộ môn Qúa Trình thiết bị (1963), Những ví dụ tập Môn học Quá trình thiết bị công nghệ hoá học(dịch từ tiếng Nga), tập tập 2, NXBGD, Hà Nội Phạm Xuân Toản (2003), Các trình, thiết bị công nghệ hoá chất thực phẩm, tập 3, NXB KH&KT, Hà Nội Nguyễn Minh Tuyển, Phạm Văn Thiêm (1997), Kỹ Thuật công nghệ hoá học, tập 1, NXB KHKT, Hà Nội Nguyễn Minh Tuyển (2005), Quy hoạch hoá thực nghiệm, NXB KH&KT, Hà Nội TS Trần Xoa, TS Nguyễn Trọng Khuông, KS Hồ Lê Viên (2004), Sổ tay Qúa trình thiết bị công nghệ hoá chất, NXB KH&KT, Hà Nội 10 TS Trần Xoa, TS Nguyễn Trọng Khuông, TS Phạm Xuân Toản (2004), Sổ tay Qúa trình thiết bị công nghệ hoá chất, NXB KH&KT, Hà Nội 86 Tiếng Anh 11 Dae Hun Kim, Yong Ho Lee, and Soon Heung Chang (2006), Effects of michanical vibration on critical heat flux in vertical annulus tube, Nuclear Engineering and Design, 237, Korea 12.H.Jin, J Zhang and B Zhang (2007), The effect of vibration on bed voilage behaviors in fluidized beds with large particles, Volume 24 No.03, Brazilian Journal of Chemica Engineering, Brazil 13.R.B.Keey (1972), Drying Principles and practice, volume 13, Pergamon Press, New York 14 D Kunii, O.Levenspiel (1969), Fluidization engineering, John Wiley & Sons 15 Lee, Y.H, Kim, D.H., Chang (2004), An experiment investigation on the critical heat flux enhancement by mechanical vibration in vertical round tube, Nuclear Engineering and Design, 229, Korea 16 H Littman (1970), Fluidization fundamentals and application, Volume 66, New York ... PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nội dung Triển khai ñề tài nghiên cứu Nghiên cứu trình truyền nhiệt chuyển chất sấy với vật chuyển ñộng Ảnh hưởng dòng khí chuyển ñộng vật lên truyền nhiệt , ñề cập... a) Ảnh hướng tốc ñộ khí lên trình truyền nhiệt chuyển chất trạng thái tĩnh b) Ảnh hướng dao ñộng học hạt lên trình truyền nhiệt vật khô vật ẩm 2.2 Hệ thống thí nghiệm ðể thực nhiệm vụ nghiên cứu, ... Truyền nhiệt vật khô trạng thái tĩnh 37 3.1.2 Truyền nhiệt vật khô trạng thái dao động 41 3.2 Truyền nhiệt vật ẩm 54 3.2.1 Truyền nhiệt vào vật khô vật ẩm 55 3.2.2 Truyền