活性焦传热性能研究：有效系数与壁给热系数测定

本文主要探讨了活性焦（Activated Carbon）在传热过程中的性能评估。活性焦作为一种重要的吸附材料，在工业过程中常常涉及到传热问题，如在再生过程中的热量传递。为了深入研究其传热特性，研究者傅月梅、刘静和唐夕山针对活性焦床层的传热进行了实验研究。 他们首先假设床层的径向传热可以简化为径向有效导热，这是一种实用的简化方法，有助于理解复杂传热现象。同时，他们将轴向传热分解为轴向有效导热和流体流动传热两部分，这表明他们考虑了热传导和对流传热两种主要的传热机制。 研究者设计并搭建了一个传热系数测定装置，通过改变扰流气体的流速，观察并记录床层在不同条件下轴向和径向的温度分布。这些数据是实验分析的基础，反映了实际传热过程中的关键参数变化。 利用计算机辅助软件Matlab，研究人员采用了正交配置法进行数据处理，这是一种有效的数据分析策略，它能够系统地探索多个因素对结果的影响，提高实验结果的可靠性。通过赋予合适的初始值，他们运用最优化方法求解相关的偏微分方程模型，从而准确计算出径向有效导热系数（Ker）和壁给热系数（Hw）。 实验结果显示，活性焦的有效导热系数约为1.39 W/(m·K)，显示出良好的热传导性能。此外，壁给热系数随颗粒雷诺数（Reynolds number，衡量流体流动阻力的参数）的增加而增加，这表明流体流动对传热效率有显著影响。值得注意的是，他们测定的壁给热系数与低传热系数材料的经验公式相吻合，这验证了他们的实验方法和理论模型的准确性。 总结来说，本文不仅提供了活性焦在实际工程中的传热性能数据，还展示了如何通过精确的实验设计和数据分析来研究这类材料的传热特性，这对于优化工业过程中的传热设备设计以及提高能源利用效率具有重要意义。