Dinámica de Vaporización de un Chorro de Líquido Volátil sobre un Lecho Fluidizado Burbujeante Calentado
Autores: Mitra, Subhasish; Evans, Geoffrey M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Dinámica de Vaporización de un Chorro de Líquido Volátil sobre un Lecho Fluidizado Burbujeante Calentado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Vaporación de gotas
Lecho fluidizado burbujeante calentado
Inyección de acetona
Interacciones
Imagenología schlieren
Modelado CFD
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, se estudiaron las dinámicas de vaporización de gotas en un lecho fluidizado burbujeante calentado. Se inyectó un chorro de líquido hidrocarbónico volátil que comprendía acetona en un lecho fluidizado burbujeante caliente de partículas de ballotini de vidrio tipo A de Geldart, calentadas a 150 grados C, muy por encima de la temperatura de saturación de la acetona (56 grados C). Se observaron interacciones intensas entre las gotas en evaporación y las partículas calientes durante el contacto con la re-suspensión de partículas debido a la liberación de vapor. Se utilizó un método de imagen schlieren no intrusivo para rastrear la pluma de mezcla de aire caliente y vapor en la región de libre de la cama y se mapeó la fracción de vapor de acetona en ella. Las dinámicas de vaporización del chorro en el lecho fluidizado burbujeante se modelaron en un marco de modelado CFD (dinámica de fluidos computacional) Euleriano-Lagrangiano que involucraba submodelos de transferencia de calor y masa. El modelo CFD indicó una dispersión de la pluma de vapor de las gotas en evaporación, que se comparó cualitativamente con las imágenes schlieren. Además, la simulación CFD predijo una reducción significativa (~60 grados C) en la temperatura local del lecho en el punto de inyección del chorro, lo que se confirmó indirectamente en un experimento por la presencia de aglomerados de partículas.
Descripción
En este artículo, se estudiaron las dinámicas de vaporización de gotas en un lecho fluidizado burbujeante calentado. Se inyectó un chorro de líquido hidrocarbónico volátil que comprendía acetona en un lecho fluidizado burbujeante caliente de partículas de ballotini de vidrio tipo A de Geldart, calentadas a 150 grados C, muy por encima de la temperatura de saturación de la acetona (56 grados C). Se observaron interacciones intensas entre las gotas en evaporación y las partículas calientes durante el contacto con la re-suspensión de partículas debido a la liberación de vapor. Se utilizó un método de imagen schlieren no intrusivo para rastrear la pluma de mezcla de aire caliente y vapor en la región de libre de la cama y se mapeó la fracción de vapor de acetona en ella. Las dinámicas de vaporización del chorro en el lecho fluidizado burbujeante se modelaron en un marco de modelado CFD (dinámica de fluidos computacional) Euleriano-Lagrangiano que involucraba submodelos de transferencia de calor y masa. El modelo CFD indicó una dispersión de la pluma de vapor de las gotas en evaporación, que se comparó cualitativamente con las imágenes schlieren. Además, la simulación CFD predijo una reducción significativa (~60 grados C) en la temperatura local del lecho en el punto de inyección del chorro, lo que se confirmó indirectamente en un experimento por la presencia de aglomerados de partículas.