Bed structure characteristics of carbon nanotube agglomerates in fluidized beds
저자
발행사항
Seoul : Sungkyunkwan University, 2024
학위논문사항
Thesis (M.A.)-- Sungkyunkwan University : Department of Chemical Engineering 2024. 2
발행연도
2024
작성언어
영어
주제어
발행국(도시)
서울
기타서명
유동층에서 탄소나노튜브 응집체들의 층구조 특성
형태사항
vii, 86 p. : ill.(some col.), charts ; 30 cm
일반주기명
Advisor: Dong Hyun Lee
Includes bibliographical reference(p. 61-69)
UCI식별코드
I804:11040-000000177498
DOI식별코드
소장기관
In this study, bed structure according to flow regime of fine particles in a gas–solid fluidized bed was investigated by measuring pressure drop and heat transfer coefficient. Two types of carbon nanotube (CNT) agglomerates with behavior similar to Geldart A and Geldart B group and two types of glass bead (GB) particles corresponding to Geldart A and Geldart B classification were used. CNTs fluidized in the form of agglomerates, and in some CNT agglomerates, a homogeneous expansion regime with suppressed generation of bubbles was observed. In the homogeneous expansion regime of CNT agglomerates, small-diameter channels coexisted, and due to unstable fluidization at low superficial gas velocity, intermittent bed collapses occurred. At low superficial gas velocities, the heat transfer coefficient of GB particles was maintained at a low value. As the superficial gas velocity increased and bubbles were generated, the heat transfer coefficient of GB particles was increased. In the homogeneous expansion regime of GB particles, heat transfer coefficient remained constant. As the superficial velocity increased, the heat transfer coefficient of the CNT agglomerates continuously increased, regardless of the flow regime transition. In the homogeneous expansion regime of CNT agglomerates, unlike Geldart A particles, agglomerates were confirmed to show movement within the bed as well as to possess dynamic bed structures in which the movement increased according to the increase of superficial gas velocity.
더보기본 연구에서는 기체-고체 유동층에서 미분입자들의 흐름영역에 따른 bed structure를 압력강하 측정과 층 내에 수평 열전달 probe를 주입하여 열전달계수를 측정함으로써 확인하였다. 미분입자는 Geldart A와 B의 거동과 유사한 거동을 보이는 CNT 응집체 2종을 사용하였으며, 비교를 위해 Geldart A와 B 분류에 해당하는 glass bead 입자 2종을 사용하였다. CNT 응집체들은 응집체의 형태로 유동하였으며 일부 CNT 응집체에서는 공탑기체속도에 따라 기포의 발생이 억제된 상태로 유동하는 homogeneous expansion regime이 관찰되었다. CNT 응집체의 homogeneous expansion regime에서는 작은 직경의 채널이 공존하였고, 낮은 공탑기체속도에서는 유동이 불안정하여 간헐적인 층붕괴가 발생하였다. GB입자들의 열전달계수는 낮은 공탑기체속도에서 낮은 값을 유지하였으며, 공탑기체속도가 증가하여 기포가 발생함에 따라 증가하였다. GB입자들의 homogeneous expansion regime에서 열전달계수는 일정하게 유지되었다. 반면 CNT 응집체들의 열전달계수는 공탑기체속도가 증가함에 따라 flow regime 변화에 관계없이 지속적으로 증가하였다. CNT의 응집체의 homogeneous expansion regime에서는 Geldart A 입자와 달리 bed내에 입자들이 movement를 가지며 공탑기체속도가 증가함에 따라 movement가 증가하는 dynamic 한 bed structure를 가짐을 확인하였다.
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