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Influencia de la Energía Superficial de las Partículas y la Esfericidad en el Rendimiento de Filtración Basado en Simulación de Acoplamiento FLUENT-EDEM

Autores: Wu, Qing; Xing, Zhenqiang; Chen, Dejun; Chen, Jianwu; Yang, Bin; Zhong, Jianfang; Huang, Hong; Ma, Zhifei; Huang, Shan; You, Da; Li, Jianlong; Wu, Daishe

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Influencia de la Energía Superficial de las Partículas y la Esfericidad en el Rendimiento de Filtración Basado en Simulación de Acoplamiento FLUENT-EDEM


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Astronomía

Palabras clave

Adhesión
Partículas
Filtración
Caída de presión
Porosidad
Energía superficial

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 7

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La adhesión de partículas de polvo en la superficie del colector de polvo tiende a causar una gran resistencia al colector de polvo y afecta la eficiencia operativa. Con el fin de visualizar las partículas en el proceso de filtración y comprender el mecanismo de la viscosidad y esfericidad de las partículas en el rendimiento de filtración, se llevó a cabo un estudio de simulación numérica para investigar el comportamiento de deposición de partículas durante la filtración, empleando la tecnología de acoplamiento FLUENT-EDEM. Al examinar el proceso de deposición, se elucidó el papel de las características de las partículas en el comportamiento del polvo dentro de todo el sistema de filtración. Se analizaron los efectos de la variación de la energía superficial de las partículas y la esfericidad de las partículas en la caída de presión de filtración y la porosidad del pastel. Los hallazgos revelan que bajo la fuerza del aire, las partículas en la superficie de la membrana del filtro experimentan compactación, lo que lleva a una reducción en la porosidad de la capa de pastel formada. La disminución de la porosidad sirve para obstaculizar el aire, aumentando así la caída de presión a través del sistema de filtración y obstaculizando la eficacia operativa del colector de polvo. A medida que aumenta la energía superficial de las partículas, las fuerzas adhesivas entre las partículas se intensifican, lo que lleva a un aumento en la porosidad de la capa de pastel y una posterior disminución en la caída de presión. Cuando la energía superficial de las partículas se incrementa de 0.01 J/m a 0.04 J/m, la porosidad experimenta un modesto aumento de solo 9.1%, sin embargo, la caída de presión se reduce significativamente a la mitad, alcanzando una disminución de 1594 Pa. Bajo alta energía superficial de las partículas, a medida que aumenta la velocidad del aire de filtración, las partículas se comprimen, resultando en una disminución de la porosidad del pastel y un aumento en la caída de presión. Concurrentemente, nuestros hallazgos indican que a medida que aumenta la esfericidad de las partículas, sus superficies se vuelven cada vez más lisas, lo que a su vez resulta en una disminución de la porosidad de la capa de pastel y, en consecuencia, un aumento en la caída de presión de filtración.

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