Simulaciones DEM/CFD de un lecho fluidizado pseudo-2D: Comparación con experimentos
Autores: Hamidouche, Ziad; Dufresne, Yann; Pierson, Jean-Lou; Brahem, Rim; Lartigue, Ghislain; Moureau, Vincent
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Simulaciones DEM/CFD de un lecho fluidizado pseudo-2D: Comparación con experimentos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Investiga
Predicción
Flujos de gas-partícula
Parámetros numéricos
Método de Elementos Discretos
YALES2
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El presente trabajo investiga el rendimiento de un enfoque lagrangiano mesoscópico para la predicción de flujos de gas-partícula bajo la influencia de diferentes parámetros físicos y numéricos. Para ello, se simulan partículas de Geldart D con un diámetro de 1 mm y una densidad de 2500 kg/m3 en un lecho fluidizado pseudo-2D utilizando un método de elementos discretos (DEM)/simulación de grandes remolinos (LES) llamado YALES2. Se calculan cantidades promediadas en el tiempo y se comparan con resultados experimentales reportados en la literatura. Un análisis de sensibilidad de la malla mostró que se logran mejores predicciones respecto a la fase particulada cuando la malla es más fina. Esto se debe a una mejor descripción de las interacciones locales e instantáneas entre gas y partículas, lo que lleva a una predicción precisa de la dinámica de las partículas. Se probaron condiciones de pared con y sin deslizamiento respecto a la fase de gas y se encontró que su efecto era negligible para los regímenes simulados. Simulaciones adicionales mostraron que aumentar ya sea los coeficientes de fricción entre partículas o entre partículas y pared tiende a reducir la expansión del lecho y a iniciar la formación de burbujas. Se retuvo un conjunto de coeficientes de fricción para los cuales las predicciones estaban en buen acuerdo con los experimentos. Luego se llevaron a cabo simulaciones para otras condiciones de número de Reynolds y peso del lecho, obteniéndose resultados satisfactorios.
Descripción
El presente trabajo investiga el rendimiento de un enfoque lagrangiano mesoscópico para la predicción de flujos de gas-partícula bajo la influencia de diferentes parámetros físicos y numéricos. Para ello, se simulan partículas de Geldart D con un diámetro de 1 mm y una densidad de 2500 kg/m3 en un lecho fluidizado pseudo-2D utilizando un método de elementos discretos (DEM)/simulación de grandes remolinos (LES) llamado YALES2. Se calculan cantidades promediadas en el tiempo y se comparan con resultados experimentales reportados en la literatura. Un análisis de sensibilidad de la malla mostró que se logran mejores predicciones respecto a la fase particulada cuando la malla es más fina. Esto se debe a una mejor descripción de las interacciones locales e instantáneas entre gas y partículas, lo que lleva a una predicción precisa de la dinámica de las partículas. Se probaron condiciones de pared con y sin deslizamiento respecto a la fase de gas y se encontró que su efecto era negligible para los regímenes simulados. Simulaciones adicionales mostraron que aumentar ya sea los coeficientes de fricción entre partículas o entre partículas y pared tiende a reducir la expansión del lecho y a iniciar la formación de burbujas. Se retuvo un conjunto de coeficientes de fricción para los cuales las predicciones estaban en buen acuerdo con los experimentos. Luego se llevaron a cabo simulaciones para otras condiciones de número de Reynolds y peso del lecho, obteniéndose resultados satisfactorios.