تحلیل عددی و مطالعه عوامل موثر بر رفتار هیدرودینامیک بسترسیال حبابی گاز-جامد با رفتار دانه ای ذرات

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 114

فایل این مقاله در 20 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IHUMC-11-1_008

تاریخ نمایه سازی: 29 فروردین 1402

چکیده مقاله:

در سال های اخیر رآکتورهای بسترسیال به دلیل خصوصیاتی چون توزیع دمای یکنواخت، اختلاط مناسب فازها و نرخ انتقال حرارت بالا بسیار موردتوجه قرارگرفته اند. نرخ انتقال حرارت بالا در بسترسیال به عوامل هیدرودینامیکی بستر وابسته است. ازاین رو در این پژوهش، اثرات تغییر اندازه قطر ذرات، تغییر سرعت هوای ورودی و تغییر مدل پسا بر روی عملکرد ذرات گروه گلدارت B در بسترسیال حبابی به وسیله مطالعه توزیع متوسط زمانی سرعت محوری ذرات و توزیع متوسط زمانی کسر حجمی ذرات در بسترسیال بررسی شده است. در این تحقیق، از رویکرد جریان دوفازی اویلرین و تئوری انرژی جنبشی دانه ای استفاده شده است. ذرات با قطرهای (۶۰۰ ،۵۷۰ ،۵۳۰ ،۵۰۰ ) در نظر گرفته شده است. درنتیجه این مطالعه، با افزایش اندازه قطر ذرات جامد از ۵۰۰ تا ۶۰۰ متوسط سرعت ذرات جامد در حوالی هسته بستر حدود ۴۵ درصد کاهش می یابد. با افزایش اندازه قطر ذرات از  ۵۰۰ تا  ۶۰۰، ۱۴ درصد تجمع ذرات جامد در کف بستر افزایش می یابد. با افزایش اندازه قطر ذرات، دمای دانه ای نیز به طور تقریبی افزایش می یابد. همچنین سه مدل مختلف پسا موردمطالعه قرارگرفته است. مدل پسا شملال-ابراین کمترین سرعت رو به پایین (سرعت منفی) در نزدیکی دیوارها و کمترین سرعت رو به بالا (سرعت مثبت) را در حوالی هسته بستر نسبت به سایر مدل های پسا پیش بینی می کند. همچنین مدل پسا شملال-ابراین بیشترین متوسط کسر حجمی ذرات جامد را نسبت به سایر مدل های پسا پیش بینی می کند. در ادامه، اثر تغییر سرعت هوای ورودی بررسی گردید. درنتیجه این مطالعه، با افزایش سرعت از ۵۵۰/۰ به  ۵۸۷/۰، متوسط سرعت ذرات در حوالی هسته بستر حدود ۴۰ درصد افزایش می یابد.

نویسندگان

رضا کریمی احمدی

گروه مهندسی مکانیک دانشگاه بین المللی امام خمینی، قزوین، ایران

حمیدرضا نظیف

دانشیار گروه مهندسی مکانیک دانشگاه بین المللی امام خمینی، قزوین، ایران

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Van Wachem, B.G.M., Schouten, J.C., Van den Bleek, C.M., Krishna, ...
  • Behjat, Y., Shahhosseini, S., and Hashemabadi, S.H. “CFD modeling of ...
  • Passalacqua, A., and Marmo, L. “A critical comparison of frictional ...
  • Loha, C., Chattopadhyay, H., and Chatterjee, P.K. “Assessment of drag ...
  • Zinani, F., Philippsen, C.G., and Indrusiak, M.L.S. “Numerical study of ...
  • Wang, L., Xie, X., Wei, G., and Li, R. “Numerical ...
  • Varghese, M.M., and Vakamalla, T.R. “Effect of Turbulence Model on ...
  • Esfahani, M., Rahimi, R., and Hosseini, S.H. “Investigation of Fluidized ...
  • Benyahia, S., Syamlal, M., and O'Brien, T.J. “Study of the ...
  • Guo, Y., Deng, B., Ge, D., and Shen, X. “CFD ...
  • Khezri, R., Wan Ab Karim Ghani, W. A., Masoudi Soltani, ...
  • Loha, C., Chattopadhyay, H., and Chatterjee, P.K. “Euler-Euler CFD modeling ...
  • Loha, C., Chattopadhaya, H., and Chatterjee, P.K. “Effect of coefficient ...
  • Verma, V., Padding, J.T., Deen, N.G., and Kuipers, J.A.M. “Effect ...
  • Ghasemi, H., Amini, Hassan., and Khayat, Morteza. “Experimental study of ...
  • Gidaspow, D., Bezburuah, R., and Ding, J. “Hydrodynamics of circulating fluidized ...
  • Syamlal, M., & O’Brien, T.J. “Computer simulation of bubbles in ...
  • Wen, C.Y. “Mechanics of fluidization” , Chem. Eng. Prog. Symp. ...
  • Ogawa, S., Umemura, A., and Oshima, N. “On the equations ...
  • Syamlal, M., Rogers, W., and OBrien, T.J. “MFIX documentation theory” , ...
  • Lun, C.K.K., Savage, S.B., Jeffrey, D.J., and Chepurniy, N. “Kinetic ...
  • San Jose, M. J., Olazar, M., Benito, P. L., and ...
  • Johnson, P.C., and Jackson, R. “Frictional–collisional constitutive relations for granular ...
  • Inc, ANSYS. “ANSYS FLUENT ۱۲.۰ (theory Guide)” ,United States, ۲۰۰۹ ...
  • Kuwagi, K., Utsunomiya, H., Shimoyama, Y., Hirano, H., and Takami, ...
  • Hoomans, B. P. B. “Granular dynamics of gas-solid two-phase flows” , ...
  • Peltola, J. “Dynamics in a circulating fluidized bed: Experimental and ...
  • نمایش کامل مراجع