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Enregistrement W2056566792 · doi:10.1002/cjce.22087

Experimental hydrodynamic study of gas‐particle dense suspension upward flow for application as new heat transfer and storage fluid

2014· article· en· W2056566792 sur OpenAlexvenueno aff
Benjamin Boissière, Renaud Ansart, Daniel J. Gauthier, Gilles Flamant, Mehrdji Hémati

Notice bibliographique

RevueThe Canadian Journal of Chemical Engineering · 2014
Typearticle
Langueen
DomaineEnergy
ThématiqueSolar Thermal and Photovoltaic Systems
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesEuropean Commission
Mots-clésHeat transferSuspension (topology)Heat transfer fluidMaterials scienceThermal energy storageFluidized bedParticle (ecology)Chemical engineeringChemistryThermodynamics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract This paper focuses on a new concept of Heat Transfer Fluid (HTF) for Concentrating Solar Plants (CSP) applications through fluidized bed. CSP plants with very high concentration (such as solar tower plant technology) offer good efficiencies because of high operating temperatures. CSP efficiency could be greatly increased through more efficient HTF. Molten salts, mineral oils, water and air have some of the following drawbacks: limited range of operating temperatures, corrosiveness, high pressure, low energy storage capacity and toxicity. To replace classical HTF, Dense Particle Suspension (DPS) fluidized with air (approximately 40 % of solid) is proposed. DPS has a volume heat capacity similar to those of liquid HTF, does not need pressurization, is safe, inert and is only limited by the maximal working temperature of the receiver material (1100 K), thus opening new opportunities for high efficiency thermodynamic cycles. This work is the hydrodynamic study of a gas‐solid dense suspension upward flow at ambient temperature, in a vertical 2‐tube bundle of small diameter tubes, which have their bottom immersed in a slightly pressurized fluidized bed (pressure approximately equal to the ratio of the solid weight in a tube over its cross section area). This type of flow is yet implemented in the field of hyper‐dense phase vertical conveying of powders and it is currently under development for solar receivers using dense suspensions of particles as heat transfer and storage medium. This application was patented by Flamant and Hemati in 2010 (France 1058565 (2010) CNRS/INP Toulouse, G. Flamant, H. Hemati; PCT Extension, No. WO 2012/052661 A2), and its development is funded by the European Commission. In this technological breakthrough, the concentrated solar energy is collected, carried and stored directly by the fine particles flowing upward, with a suspension void fraction close to that of a dense fluidized bed. Contrary to circulating fluidized bed “risers”, it offers a good contact area between the wall and the particles. The important hydrodynamic and thermal coupling required a step‐by‐step approach. Ambient flows had to be understood and controlled first. Thus a 2‐pass “cold” mock‐up, each pass composed of two vertical parallel tubes, was built. Pressure drop, solid weight and helium volume fraction measurements demonstrated the ability to handle a regular solid upward flow (imperative here), with solid flow rates from 20 to 130 kg.h−1, with void fractions from 0.57 to 0.63 and with an even distribution of the solid flow rate between the tubes. Moreover, the governing parameters of this flow were established as: the solid feeding flow rate, the fluidization velocity, the solid holdup, the freeboard pressure and the aeration velocity. The secondary air injection, also called “aeration”, is the most important parameter for the stability and the even distribution of the total solid flow rate in the tubes. The 1D modelling of the suspension flow in the tubes was also performed in the flow direction. The flow structure was described using the bubble‐emulsion model formalism, and by adding the solid entrainment by the bubble wake. Predictions of the model are compared with the experimental measurements of driving pressure and axial pressure profile along the tubes.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,002
Score d'incertitude au seuil0,005

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,008
Tête enseignante GPT0,198
Écart entre enseignants0,190 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations45
Publié2014
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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