Katı-sıvı karışımların etkin ısı aktarım katsayısının ölçülmesi

Bu araştırmada, iki fazlı (katı-akışkan) sistemlerin etkin ısı aktarım katsayıları saptanmıştır. 1, 5 ve 8 mm çaplı cam bilyalar kullanılarak, gözeneklilikleri sırasıyla 0.332, 0.352 ve 0.374 olan üç farklı dolgulu yatak elde edilmiştir. Bu yataklar, kuru olarak, etilen glikol ve su ile doyurularak kullanılmıştır. Yapılan çalışmada, cam bilyaların ısı kapasitesi, 0.892 kJ/kgoC; ısı aktarım katsayısı 1.045*10-3kJ/m.s.K ve yoğunluğu, 2522.8kg/m3 bulunmuştur. Isı aktarım katsayıları, bir boyutlu kararsız hal ısı aktarım denkleminin verilen başlangıç ve sınır koşulları kullanılarak elde edilen analitik çözümden hesaplanmıştır. Etkin ısı aktarım katsayısı, keff gözeneklilik arttıkça artmaktadır. İncelenen gözenekli ortamların hepsinde ks/kf oranı arttıkça keff artar. Çalışmada kullanılan akışkanların hepsinde, gözenekli ortamın başlangıç sıcaklığının, ısıl yayınma katsayısı, Ü ve etkin ısı aktarım katsayısı, keff'i etkilediği saptanmıştır. Gözenekli ortamın etkin ısı aktarım katsayısını tanımlamak için literatürde verilen model denklemlerden, bu çalışma kullanılan sistemlere uygun olanları denenmiştir, Krischer-Kröll metodunun hava- cam bilya, Okazaki metodunun su-cam bilya ve Kunii ve Smith metodunun da etilen glikol-cam bilya sistemini 25-35oC aralığında tanımlandığı gözlenmiştir.