Un estudio comparativo de CFD del comportamiento de lechos fluidizados burbujeantes con efectos térmicos utilizando las plataformas de código abierto MFiX y OpenFOAM
Autores: Reyes-Urrutia, Andrés; Venier, Cesar; Mariani, Néstor Javier; Nigro, Norberto; Rodriguez, Rosa; Mazza, Germán
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un estudio comparativo de CFD del comportamiento de lechos fluidizados burbujeantes con efectos térmicos utilizando las plataformas de código abierto MFiX y OpenFOAM
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Estudios
Códigos CFD
OpenFOAM
MFiX
Lecho fluidizado
Transferencia de calor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo estudia el rendimiento de dos códigos CFD de código abierto, OpenFOAM y MFiX, para abordar el sistema de lecho fluidizado burbujeante en diferentes condiciones de temperatura y transferencia de calor. Ambos códigos se utilizan para predecir dos parámetros que son relevantes para el diseño de unidades fluidizadas: la velocidad mínima de fluidización en función de la temperatura del lecho y el coeficiente de transferencia de calor de pared a lecho desde una pared lateral y desde tubos internos. Aunque los solucionadores CFD son estructuralmente similares, existen algunas diferencias clave (modelos disponibles, técnicas de mallado y formulaciones de balance) que a menudo se traducen en diferencias en la predicción de los campos. Los resultados computacionales se comparan entre ambos códigos y con los datos experimentales. La velocidad mínima de fluidización se puede predecir correctamente con ambos códigos a diferentes temperaturas, mientras que, en general, para la transferencia de calor y los patrones de fluidización, MFiX muestra resultados ligeramente más precisos en comparación con OpenFOAM, pero con baja versatilidad para mallar geometrías curvas, lo que podría traducirse en mayores costos computacionales para el mismo nivel de precisión.
Descripción
Este trabajo estudia el rendimiento de dos códigos CFD de código abierto, OpenFOAM y MFiX, para abordar el sistema de lecho fluidizado burbujeante en diferentes condiciones de temperatura y transferencia de calor. Ambos códigos se utilizan para predecir dos parámetros que son relevantes para el diseño de unidades fluidizadas: la velocidad mínima de fluidización en función de la temperatura del lecho y el coeficiente de transferencia de calor de pared a lecho desde una pared lateral y desde tubos internos. Aunque los solucionadores CFD son estructuralmente similares, existen algunas diferencias clave (modelos disponibles, técnicas de mallado y formulaciones de balance) que a menudo se traducen en diferencias en la predicción de los campos. Los resultados computacionales se comparan entre ambos códigos y con los datos experimentales. La velocidad mínima de fluidización se puede predecir correctamente con ambos códigos a diferentes temperaturas, mientras que, en general, para la transferencia de calor y los patrones de fluidización, MFiX muestra resultados ligeramente más precisos en comparación con OpenFOAM, pero con baja versatilidad para mallar geometrías curvas, lo que podría traducirse en mayores costos computacionales para el mismo nivel de precisión.