Bed-to-surface heat transfer investigation from a vertically immersed cylindrical surface wasconducted in large laboratory scale gas-solid conical spouted and spout-fluid beds in thisstudy. In order to design a high performance spouted and spout-fluid beds, the effects of beddesign parameters (such as conical angle, inlet diameter of spouting gas entrance) andoperating conditions (such as static bed height, particle size and density and spouting andfluidization gas flow rates) on the heat transfer characteristics were investigated in detail. Anempirical heat transfer correlation of the average heat transfer coefficients in the annulussection for high-density particles (2500 ≤ ρp ≤ 6000 kg/m3) was also proposed for the practicaluse in industrial applications.The heat transfer coefficients were found to depend on the density and size of the particles.The denser and larger particles had higher minimum stable spouting velocities, which in turnlead to higher operational spouting velocities resulting in higher heat transfer coefficientvalues. The effect of particle diameter was more pronounced in the spout and spout-annulusinterface whereas its effect diminished in the annulus region. The conical angle had asignificant effect on the gas flow distribution and particle-probe contact dynamics in thespouted bed and it was observed that the heat transfer values in the annulus decreased withthe increase in conical angle due to lowered particle circulation. Benefits of the spout-fluidoperation on the heat transfer coefficients were found fairly minor considering maximum of 7% and 3 % increase in heat transfer coefficient observed during spout-fluid operation for 31ºand 66º conical angle conical spout-fluid beds, respectively, since the fluidizing gas (Gf) wasnot able to penetrate sufficiently inside the annulus to maintain an effective gas flow on theheat transfer surface. Therefore, from the heat transfer point of view, given the required flowrates for spout-fluid bed operation, spouted beds were found to be more feasible compared tospout-fluid beds.Keywords: conical spouted bed, spout-fluid bed, bed-to-surface heat transfer, immersed heattransfer surfaces.

Bu çalışmada büyük ölçekli taşkın ve taşkın-akışkan yataklarda, yatağa diklemesinedaldırılmış silindirik yüzeyden yatağa olan ısı transferi çalışması gerçekleştirilmiştir. Yüksekperformansa sahip taşkın ve taşkın-akışkan yatakların tasarlanabilmesi için, yatak tasarımparametrelerinin (konik açı, taşkınlaşma gazı giriş çapı) ve çalışma koşullarının (statik yatakyüksekliği, parçacık çapı ve özkütlesi, taşkınlaşma ve akışkanlaşma gaz akış debileri) ısıtransferi üzerindeki etkileri detaylı bir biçimde incelenmiştir. Ayrıca, özellikle yükseközkütleye sahip paçacıklarla çalışacak endüstriyel sistemlerde pratik tahminler yapmak içinhalka bölgesindeki ısı transferi katsayıları kullanılarak ampirik ısı transferi korelasyonu daçıkarılmıştır.Bu çalışmada ısı transferi katsayılarının parçacık özkütle ve büyüklüğüne bağlı olduğugörülmüştür. Ağır ve büyük parçacıkların daha yüksek minimum kararlı taşkınlaşma hızınasahip olmaları, daha yüksek operasyon taşkınlaşma hızlarının kullanılmasına ve dolayısıyladaha yüksek ısı transferi katsayılarına neden olmuştur. Parçacık çapının ısı transferine olanetkisinin taşkın bölgede daha etkili olduğu ancak halka bölgesinde etkinin ortadan kalktığıgözlemlenmiştir. Yataklardaki konik açının gaz akış dağılımını ve parçacık-yüzey kontakdinamiğini önemli şekilde etkilediği gözlemlenmiştir. Böylece artan konik açı ile halkabölgesinde düşen parçacık sirkülasyonu ısı transferi katsayılarını düşürmektedir. Taşkınakışkanyatağın ısı transferine etkileri sırasıyla 31º ve 66º konik açılı yataklarda maksimum %7 ve % 3 olarak düşük bulunmuştur. Bunun başlıca sebebi, yapılan çalışmalar ışığında,akışkanlaşma gazının yeterince yatağa nüfus etmemesi olduğu düşünülmektedir. Dolayısıyla,ısı transferi açısından taşkın–akışkan yatak yerine taşkın yatağın kullanılmasının dahaelverişli olduğu kararına varılmıştır.Anahtar kelimeler: konik taşkın yatak, taşkın-akışkan yatak, yatak-yüzey ısı transferi,daldırılmış ısı transferi yüzeyleri

128