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Un Estudio Computacional de la Influencia de los Modelos de Arrastre y las Correlaciones de Transferencia de Calor en las Simulaciones de Flujos Reactivos Polidispersos en Lechos Fluidizados Burbujeantes

Autores: Cruz, Manuel Ernani; Verissimo, Gabriel Lisbôa; Brandão, Filipe Leite; Leiroz, Albino José Kalab

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Un Estudio Computacional de la Influencia de los Modelos de Arrastre y las Correlaciones de Transferencia de Calor en las Simulaciones de Flujos Reactivos Polidispersos en Lechos Fluidizados Burbujeantes


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Influencia
Arrastre gas-sólido
Modelos de coeficiente de transferencia de calor
Enfoque Euler-Euler
Flujos reactivos
Lecho fluidizado burbujeante

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este trabajo, se estudia la influencia de los modelos de arrastre gas-sólido y de coeficientes de transferencia de calor en la capacidad de predicción del enfoque Euler-Euler para simular flujos de lechos fluidizados burbujeantes reactivos. Se consideran tres casos diferentes: un flujo de lecho fluidizado burbujeante bidisperso no reactivo (Caso 1), y dos flujos polidispersos reactivos en lechos fluidizados burbujeantes, uno para la gasificación de biomasa (Caso 2) y el otro para la pirólisis de biomasa (Caso 3). Se investigan los modelos de arrastre gas-sólido de Gidaspow, Syamlal-O"Brien y BVK, así como las correlaciones de transferencia de calor gas-sólido de Gunn, Ranz-Marshall y Li-Mason. Se emplea un enfoque multifásico Euleriano en un dominio cartesiano bidimensional para las simulaciones. Los resultados computacionales para los tres casos se comparan con datos experimentales de la literatura. Los resultados obtenidos aquí contribuyen a una mejor comprensión de los impactos de tales modelos de cierre en la capacidad de predicción del enfoque Euler-Euler para simular flujos reactivos. Los resultados indican que, para la simulación de flujos reactivos en reactores de lecho fluidizado burbujeante, la modelización cinética de las reacciones tiene un efecto global, que se superpone con la influencia de los modelos de coeficientes de arrastre y transferencia de calor. Sin embargo, los parámetros locales pueden verse notablemente afectados por la elección de los modelos de cierre de interfaz. Finalmente, este trabajo también identifica los modelos que conducen a los mejores resultados para los casos analizados aquí, y por lo tanto propone el uso de dichos modelos seleccionados para los procesos de gasificación y pirólisis que ocurren en reactores de lecho fluidizado burbujeante.

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