Detalles del flujo de asentamiento en el horno de fusión por flash: un estudio de simulación CFD-DEM
Autores: Jylhä, Jani-Petteri; Jokilaakso, Ari
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Detalles del flujo de asentamiento en el horno de fusión por flash: un estudio de simulación CFD-DEM
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Horno de fusión flash
Dinámica de fluidos computacional
Método de elementos discretos
Gotas de matte de cobre
Flujo canalizado
Validación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El horno de fusión flash ha sido simulado previamente utilizando dinámica de fluidos computacional (CFD). Un nuevo enfoque es combinar CFD y el método de elementos discretos (DEM) para simulaciones más detalladas de los diferentes fenómenos que ocurren a medida que las gotas de matte de cobre se asientan a través de una capa de escoria. Uno de los fenómenos más importantes encontrados es la formación de un flujo canalizado que transporta las gotas de matte más rápido a través de la escoria. Sin embargo, tales fenómenos no pueden ser observados directamente en el asentador del horno de fusión flash debido a las temperaturas extremas de la escoria fundida opaca dentro del horno, por lo que se requieren métodos alternativos para validar el fenómeno. En este trabajo, el flujo canalizado simulado se valida con un modelo de esfera-aceite. El fenómeno fue similar en todos los casos estudiados, aunque en el montaje experimental las esferas se asentaron más rápido en el modelo de aceite que en las simulaciones. Las diferencias fueron probablemente causadas por la cohesión de las esferas y ligeras diferencias en las propiedades proporcionadas por el fabricante y las propiedades reales del aceite y las esferas, y por el hecho de que la simulación ignora la tensión superficial y los cambios en las interfaces aire-aceite y agua-aceite.
Descripción
El horno de fusión flash ha sido simulado previamente utilizando dinámica de fluidos computacional (CFD). Un nuevo enfoque es combinar CFD y el método de elementos discretos (DEM) para simulaciones más detalladas de los diferentes fenómenos que ocurren a medida que las gotas de matte de cobre se asientan a través de una capa de escoria. Uno de los fenómenos más importantes encontrados es la formación de un flujo canalizado que transporta las gotas de matte más rápido a través de la escoria. Sin embargo, tales fenómenos no pueden ser observados directamente en el asentador del horno de fusión flash debido a las temperaturas extremas de la escoria fundida opaca dentro del horno, por lo que se requieren métodos alternativos para validar el fenómeno. En este trabajo, el flujo canalizado simulado se valida con un modelo de esfera-aceite. El fenómeno fue similar en todos los casos estudiados, aunque en el montaje experimental las esferas se asentaron más rápido en el modelo de aceite que en las simulaciones. Las diferencias fueron probablemente causadas por la cohesión de las esferas y ligeras diferencias en las propiedades proporcionadas por el fabricante y las propiedades reales del aceite y las esferas, y por el hecho de que la simulación ignora la tensión superficial y los cambios en las interfaces aire-aceite y agua-aceite.