热传递

热传递导致物理颗粒(液滴、气泡、固体颗粒)根据环境温度加热或冷却。如果相单向耦合,即使颗粒温度变化,连续相的温度也保持不变。在双向耦合情况下,热传递影响连续相和离散相,但符号不同,因此热传递净通量为零。

对于单个颗粒,热传递定义如下:

1. EQUATION_DISPLAY
Q=hcoefA(Tp-T)
(2854)

其中,hcoef 为热传递系数,A 为颗粒面积,TpT 分别为颗粒温度和背景温度。

在离散多相等连续法中(与拉格朗日多相等离散方法不同),热传递可以表示为:

2. EQUATION_DISPLAY
Q¯cd=h¯coef,d(6αdD)(Td-T)
(2855)

其中:

  • Q¯cd 为离散相与连续相之间的平均热通量。对于从颗粒流到背景的热,它定义为正。
  • h¯coef,d 离散相的局部热传递系数
  • Td,T 分别为离散相和连续相的温度
Ranz-Marshall
热传递系数根据努赛尔数进行计算:
3. EQUATION_DISPLAY
hcoef=kNupD
(2856)

其中,k 为导热率,D 为离散相的直径,Nup 为颗粒努赛尔数。

努赛尔数关联如下:

4. EQUATION_DISPLAY
Nu p = 2 ( 1 + 0.3 Re p 1 / 2 Pr 1 / 3 )
(2857)

其中, Re p 为颗粒雷诺数, Pr 为 Prandlt 数。