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 DỊNG KHÍ VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT LÊN TRUYỀN NHIỆT NGÀNH : CƠNG NGHỆ HỐ 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 cơng 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 Ngun tắc tính tốn xử lý thí nghiệm 21 2.3.1 Tính tốn trao đổi nhiệt 21 2.3.2 Mơ 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 khơ 77 3.4 Truyền nhiệt hạt lơ lửng lớp hạt sơi 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 cơng nghệ hố chất thực phẩm, gặp nhiều trình chuyển chất truyền nhiệt hạt chuyển động hạt rắn dao ñộng tự do, chuyển ñộng rung ñộng, chuyển ñộng theo dịng khí, chuyển động có tương tác hạt sấy tầng sơi,…Chuyển động hạt rắn có ý nghĩa đáng kể với q trình chuyển chất truyền nhiệt ðã có nhiều nhà nghiên cứu ñã ñề cập ñến vấn ñề ảnh hưởng chuyển động lên q trình cơng nghệ áp dụng cách hiệu phạm vi rộng lớn Ví kỹ thuật sấy nơng 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 dịng khí vào vật chuyển động, 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 động hạt cơng nghệ hóa chất thực phẩm Trong q trình cơng nghệ hóa chất thực phẩm, vật liệu hạt trạng thái chuyển ñộng khác Xét chuyển ñộng tương đối hạt với mơi trường chuyển động lên truyền nhiệt chuyển chất, chuyển động nói chung làm tăng cường độ q trình Vấn đề ảnh hưởng dao ñộng lên ñộ xốp lớp hạt ñược giả người Trung Quốc nghiên cứu, tác giả cho dao động giúp q trình lỏng hố hạt dễ dàng Phân bố độ xốp hướng trục hướng kính so với khơng có dao động Khi biên độ dao động lớn dao ñộng ảnh hưởng mãnh liệt lên ñộ xốp Trong kỹ thuật sấy nơng sản thực phẩm, đới với máy sấy rung mà mặt rung khơng 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 động học lên lên dịng nhiệt tới hạn ống đứng 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 độ thơng số tác động mạnh lên tăng dịng nhiệt tới hạn Dao ñộng phương pháp hiệu làm tăng cường q trình truyền nhiệt nói chung dịng nhiệt tơi hạn nói riêng 1.2 Cở sở q trình truyền nhiệt Q trình truyền nhiệt từ đối 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 đồng thời hai hay ba phương thức nói Dẫn nhiệt trình truyền nhiệt từ phần tử đến phần từ thơng 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 đó: λ: độ dẫn nhiệt, W/m.oC; Q: lượng nhiệt, W; dt o = gradt , C/m; dn F: bề mặt vng 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, chất khí q trình dẫn nhiệt nhỏ (λkhơng khí =0,023 W/m.oC) Truyền nhiệt xạ trình truyền nhiệt dạng song ñiện từ Theo ñịnh luật Stefen – Boltzmann, suất xạ tính sau: Eo = Ko.T4 Trong 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 đổi hai vật rắn khơng gian tính theo cơng 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 đó: F1: bề mặt vật bị bao bọc, m2; F2: bề mặt vật bao ngồi, m2 A1: độ ñen vật bị bao bọc; A2: ñộ ñen vật bao bọc Truyền nhiệt xạ khí (hai nguyên tử) thường nhỏ Cấp nhiệt q trình trao đổi nhiệt dịng lưu chất với bề mặt tiếp xúc với dịng Q trình cấp nhiệt xuất hầu hết q trình cơng nghệ hóa chất thực phẩm Lượng nhiệt truyền cấp nhiệt tính sau: Q = α F ∆t tb τ (I-6) Trong đó: 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 độ môi trường vật 1oC Trong q trình cơng nghệ nơi mà có tồn q trình truyền chuyển chất với góp mặt hai pha rắn khí (hoặc lỏng), trình cấp nhiệt q trình phổ biến, đóng vai trị 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 độ nhớt, khối lượng riêng, độ dẫn nhiệt, …Do tích chất vật lý chất tải nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ 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 độ chảy dịng hay chảy xốy): Khi tốc độ lưu chất tăng lên làm cho lớp lưu chất chảy dịng bề mặt rắn mỏng dẫn đến 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 tìm nhiều cơng thức thực nghiệm để tính hệ số cấp nhiệt α cho nhiều trường hợp cụ thể Ví dụ số trường hợp nêu ñây: ðối với khơng khí chun động ống thẳng chuẩn số Nuy-xen tính sau: Nu = 0,008 Re 0,9 Pr 0, 43 (I-7) Khi lưu thể chuyển động dọc theo tường phẳng ta có cơng thức: Với Re>104 Nu = 0,037 Re ,8 Pr , 43 d  tn  d nt    , 25 (I-8) Khi lưu thể khơng khí cơng thức dạng đơn 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 mơ 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 khơng 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 đồ 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, điều điện 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 q trình cấp nhiệt vào vật khơ ðể đánh giá mức ñộ ảnh hưởng biên ñộ lên trình cấp nhiệt chúng tơi tiến hành thí nghiệm với biên ñộ A=2,5 cm A= cm tần số f=9.8 Hz với tốc độ gió 0,5 m/s; m/s; 1,5 m/s; m/s 2,5 m/s Các kết qua đo tiến trình thí nghiệm kết tính tốn trình bày bảng 3.29 Từ kết bảng 3.4; 3.3.28 (trang 80) 3.29 (trang 81) chúng tơi xây dựng đồ 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 độ tăng hiệu q trình cấp nhiệt tăng mạnh Nhìn chung, biên độ 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 động vật khơ 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 sơi 3.4.1 Truyền nhiệt số lượng hạt lơ lửng Thí nghiệm xác định đường kính tương đương 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 tiêu tốn (Vnước) Từ ta tính khối lượng riêng hạt qua cơng thức ρ=m/Vhạt, tính đường kính tương đương 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 tiến hành tốc độ khí nóng 1,9 m/s (tương ứng với Rep =131,1) theo nguyên tắc thí nghiệm nguyên tắc tính tốn nêu chương 2, kết thí nghiệm tính tốn 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 Tđáy 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.độ) 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 sơi Thí nghiệm 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 ngun tắc tính tốn nêu chương 2, kết thí nghiệm tính tốn ghi bảng 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% Tđáy 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 khơ (j) Qtổng (j) ασ (W/kg.độ) 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 dịng khí (khi mà tuơng tác hạt khơng 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 sơi Ho=2cm tăng khoảng đến 16 lần 83 KẾT LUẬN Từ kết thực nghiệm phân tích, đánh giá nghiên cứu tơi rút số kết luận sau ñây: ðối với vật khô: - Trong trường hợp phẳng nằm yên mơi trường khí chuyển động (v = 0,5 – 2,5 m/s), tốc độ khí ảnh hưởng mạnh mẽ đến q trình cấp nhiệt, hệ số cấp nhiệt tính theo công thức: Nu = 0,0022 Re1, 23 - Trường hợp phẳng dao động, tốc độ khí thấp, dao động với tần ssơ lớn 9,8Hz làm tăng cường q trình cấp nhiệt Tốc độ khí từ 0,5 ñến 2,5 m/s, tần số dao ñộng f=5-11,67Hz, hệ số cấp nhiệt tính theo cơng , 98 , 235 (với R=A.ω2/g) thức: Nu = 0,0134 Re R ðối với vật ẩm: - Sự có mặt ẩm làm tăng cường độ q trình cấp nhiệt Khi phẳng ẩm trạng thái tĩnh, tốc ñộ khí từ 0,5 đến 2,5 m/s, hệ số cấp nhiệt tính theo cơng 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 độ khí từ 0,5 đến 2,5 m/s, tần số dao ñộng f = 5-11,67Hz, hệ số cấp nhiệt tính theo cơng thức: Nu = 0,0408 Re 0,9859 Gu 0,322 R 0, 022 ðối với phẳng khơ phẳng ẩm có tính chất bề mặt, tốc độ 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 dịng khí nóng vào hạt lớp sơi lớn trung bình khoảng 4-16 lần Khi biên độ tăng hiệu trình cấp nhiệt tăng mạnh 84 KIẾN NGHỊ Chúng tơi nghiên cứu q trình cấp nhiệt từ khí vào vật chuyển động hạt lơ lửng ñã rút ñược số kết quan trọng Tuy nhiên, thời có hạn điều kiện thí nghiệm cịn hạn chế nên chúng tơi chưa nghiên cứu dải rộng tần số biên độ khác Mặt khác, chúng tơi chưa nghiên cứu ảnh hưởng dao ñộng vật theo hướng kính Việc sử dụng dao động học vào cơng nghệ tăng hiệu suất q trình, giảm chi phí lượng ứng dụng rộng dãi cơng nghệ Vì vậy, chúng tơi 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 q trình, thiết bị cơng nghệ hoá chất thực phẩm, tập 4, NXB KH&KT, Hà Nội Nguyễn Bin (1994), Cơ sở tính tốn chuyển quy mô thiết bị công nghệ, Trường ðH Bách khoa Hà Nội, Hà Nội Phạm Công Dũng (2000), Nghiên cứu q trình thiết bị sấy tầng sơi, 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 nơng sản thực phẩm, NXB KH&KT, Hà Nội Bộ môn Qúa Trình thiết bị (1963), Những ví dụ tập Mơn học Q trình thiết bị cơng nghệ hoá học(dịch từ tiếng Nga), tập tập 2, NXBGD, Hà Nội Phạm Xuân Toản (2003), Các trình, thiết bị cơng nghệ hố chất thực phẩm, tập 3, NXB KH&KT, Hà Nội Nguyễn Minh Tuyển, Phạm Văn Thiêm (1997), Kỹ Thuật cơng nghệ hố 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 cơng nghệ hố 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 cơng 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 động Ảnh hưởng dịng khí chuyển động vật lên truyền nhiệt? ??, chúng... a) Ảnh hướng tốc độ khí lên q trình truyền nhiệt chuyển chất trạng thái tĩnh b) Ảnh hướng dao động học hạt lên q trình truyền nhiệt vật khô vật ẩm 2.2 Hệ thống thí nghiệm ðể thực nhiệm vụ nghiên. .. hóa chất thực phẩm Trong q trình cơng nghệ hóa chất thực phẩm, vật liệu hạt trạng thái chuyển ñộng khác Xét chuyển ñộng tương ñối hạt với mơi trường chuyển động lên truyền nhiệt chuyển chất, chuyển