Abstract
To develope chemical heat pump using available energy sources such as solar heat and many kinds of waste thermal energy we have studied the enhancement effect of inserted fins in cylindical packed bed reactor. Two dimensionnal(radial and circumferential) partial differential eqaetions, concerning heat and masstransfer in CaO packed bad, are solved numerically to describe the characteristics of the reaction of fins inserted reactor and heat transfer. The results obtained by numerical analysis about two dimensional profiles of temperature and conversion in the reactant in the packed bed and exothermic heat amount released from the reactor are follows; -. The insertion of fins in reactor can redue the reaction completion time by half. -. The rate of thermochemical reaction depends of the temperature and concentration and it is also governed by the boundary conditions and heat transfer rate in the particle packed bed.
본 연구는 폐열 및 태양에너지를 유용하게 이용하기위한 화학열펌프 개발 목적으로 고온영역 히트펌프에서의 원주형 반응기 충진층내 핀을 주입 전열촉진한 경우의 전열 및 반응촉진효과의 이론적 평가를 행하였다. CaO 반응층의 열 및 물질 이동에 관해서 반경방향, 원주방향에 대해 2차원 편미분방정식을 수치 적분하여 핀 주입형 반응층내 반응 및 전열 특성을 조사하였으며, 반응층내 온도분포변화, 반응완결시간, 방열량에 대한 수치해석 결과는 다음과 같다. -. 전열 핀주입에 따른 반응완결 시간이 절반이하로 줄일 수 있다고 한 실험결과와 잘 일치됨을 알 수 있었다. -. 해석결과 열화학 반응은 온도 및 농도에 주로 의존하였고, 경계 조건과 입자 충전층의 열전도도에 의해 크게 좌우되었음을 알 수 있었다.