Flow resistance, heat and mass transfer for triangular short-channel structures. Experiments

Abstract

Trójkątne struktury krótkokanałowe są bardzo krótkimi monolitami o kształcie przekroju poprzecznego kanału zbliżonym do trójkąta równobocznego. Długość kanału struktury jest na tyle krótka, że w przeważającej jego części, występuje rozwijający się przepływ laminarny. Zjawisko to powoduje znaczny wzrost współczynników wnikania ciepła i masy, ale też wzrost oporów przepływu w porównaniu z klasycznymi monolitami o długich kanałach. Podczas pomiarów wnikania ciepła struktury krótkokanałowe były ogrzewane płynącym przez nie prądem elektrycznym. W celu uzyskania rozwiązania dla transportu masy zastosowano analogię transportu ciepła i masy dla przepływu laminarnego. Opory przepływu mierzono przy pomocy mikromanometru Recknagla i miernika elektronicznego. Wyniki otrzymane dla struktur trójkątnych porównano z najczęściej używanymi monolitami ceramicznymi i złożem ziaren usypanych.Triangular short-channel structures are very short monoliths of triangular cross-sectional channel shape. The length of the channel structure is so short, that for the most part of the channel, the developing laminar flow occurs. This phenomenon leads to highly enhanced heat and mass transfer, but the flow resistance is increased as well compared with classic long channel monoliths. During the heat transfer experiments the structures were heated by strong electric current flowing directly through them. The heat transfer experimental results were transformed to the mass transfer representation using heat and mass transfer analogy for the laminar flow. The flow resistance was measured using the Recknagel micromanometer and electronic indicator. The results obtained for the triangular structures were compared with the commonly used ceramic monolith and packed bed