Análisis numérico del comportamiento del flujo multiparticulado en el elevador CFB acoplado con una teoría cinética
Autores: Rahaman, Fardausur; Sarhan, Abd Alhamid Rafea; Naser, Jamal
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis numérico del comportamiento del flujo multiparticulado en el elevador CFB acoplado con una teoría cinética
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Flujo gas-sólido tridimensional
Modelo de CFD
Teoría cinética
Fases sólidas
Distribución del tamaño de partículas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo, se ha desarrollado un modelo CFD tridimensional para el flujo gas-sólido de dos tamaños de partículas diferentes en un elevador CFB acoplado con una teoría cinética (KT). Las propiedades de las fases sólidas se calculan utilizando la teoría cinética multi-partícula propuesta. El modelo CFD se implementa en el software comercial CFD CFX4.4. En el modelo actual, se utilizan una fase gaseosa y dos fases sólidas. Sin embargo, el modelo se generaliza para una fase portadora y un número N de fases sólidas para permitir una distribución realista del tamaño de las partículas en el sistema. Se resuelven las ecuaciones de momento, fracción de volumen y temperatura granular para cada fase sólida individual y se implementan en el modelo CFD a través de funciones definidas por el usuario (UDFs). Se utiliza el modelo de turbulencia k- en la simulación del modelo de lecho fluidizado circulante. Para la verificación, los resultados de la simulación obtenidos con el nuevo modelo KT se compararon con datos experimentales, y luego se utilizó el modelo para un análisis adicional. Se encontró que el modelo multi-partícula propuesto puede utilizarse para calcular las propiedades de los sistemas gas-sólido con partículas de diferentes tamaños y/o densidades, eliminando las suposiciones de modelos anteriores que requerían que todas las partículas tuvieran una masa, tamaño y densidad iguales.
Descripción
En este trabajo, se ha desarrollado un modelo CFD tridimensional para el flujo gas-sólido de dos tamaños de partículas diferentes en un elevador CFB acoplado con una teoría cinética (KT). Las propiedades de las fases sólidas se calculan utilizando la teoría cinética multi-partícula propuesta. El modelo CFD se implementa en el software comercial CFD CFX4.4. En el modelo actual, se utilizan una fase gaseosa y dos fases sólidas. Sin embargo, el modelo se generaliza para una fase portadora y un número N de fases sólidas para permitir una distribución realista del tamaño de las partículas en el sistema. Se resuelven las ecuaciones de momento, fracción de volumen y temperatura granular para cada fase sólida individual y se implementan en el modelo CFD a través de funciones definidas por el usuario (UDFs). Se utiliza el modelo de turbulencia k- en la simulación del modelo de lecho fluidizado circulante. Para la verificación, los resultados de la simulación obtenidos con el nuevo modelo KT se compararon con datos experimentales, y luego se utilizó el modelo para un análisis adicional. Se encontró que el modelo multi-partícula propuesto puede utilizarse para calcular las propiedades de los sistemas gas-sólido con partículas de diferentes tamaños y/o densidades, eliminando las suposiciones de modelos anteriores que requerían que todas las partículas tuvieran una masa, tamaño y densidad iguales.