Basic characteristics of heat transfer in pebble beds with high solid to gas conductivity ratio; A New numerical analysis model for effective thermal conductivity in near wall and bulk region

ガス雰囲気中におけるペブル充填層の伝熱特性の基本的性質

菊池 茂人*; 榎枝 幹男; 小原 祥裕

Kikuchi, Shigeto*; Enoeda, Mikio; Ohara, Yoshihiro

ペブル充填層の実効熱伝導率の数値解析では、これまで、ペブルが正方格子状に規則配列していると仮定してモデル化されており、実際のランダム配列について検討されていなかった。また、ペブル充填層の熱伝導率が容器壁付近で減少することか測定されていたが、その物理的説明が不十分であり、数値解析モデルも存在しなかった。本研究では、ランダムペブル充填層の熱伝導率は、従来のユニットセルモデルの2倍に評価されることを示した。また壁近傍で熱伝導率が減少する原因は、壁近傍でペブル同士の接触点の数が減少すること、及び容器壁の熱伝導率が有限な大きさにあることを示し、容器壁を含むことを特徴とする解析モデルを提案した。壁近傍熱伝導率とバルク領域の熱伝導率の比を解析し、文献をもとに測定値と比較し、本解析モデルの妥当性を検証した。

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