Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô phỏng CFD về đặc điểm sủi bọt và sụp đổ trong một tầng khí-rắn
Tóm tắt
Cơ học chất lỏng tính toán (CFD) đã trở thành một phương pháp thay thế cho các thí nghiệm nhằm hiểu rõ động lực học chất lỏng của dòng chảy đa pha. Một mô hình hai chất lỏng, chứa các hạng mục bổ sung trong cả phương trình động lượng pha khí và pha rắn, được sử dụng để điều tra chất lượng lỏng hóa trong một giường lỏng hóa. Một nghiên cứu điển hình cho cát thạch anh có mật độ 2,660 kg/m3 và đường kính 500 μm, có các đặc tính vật lý tương tự như một loại xúc tác mới để sản xuất nhiên liệu sạch thông qua quá trình crack xúc tác dư thừa, được mô phỏng trong một giường lỏng hóa hai chiều có chiều rộng 0.57 m và chiều cao 1.00 m. Các đặc điểm sủi bọt và sụp đổ tạm thời được nghiên cứu số bằng cách tích hợp các chương trình con Fortran do người dùng định nghĩa trên nền tảng CFX 4.4. Kết quả cho thấy rằng quá trình lỏng hóa và sụp đổ có sự phù hợp tương đối với lý thuyết cổ điển về phân loại Geldart B, nhưng thời gian sụp đổ bị ảnh hưởng bởi các bọt tại giao diện giữa pha dày đặc và không gian tự do.
Từ khóa
#Cơ học chất lỏng tính toán #lỏng hóa #mô hình hai chất lỏng #phân loại Geldart B #đặc điểm sủi bọt #xúc tácTài liệu tham khảo
Brandani S and Zhang K. A new model for the prediction of the behaviour of fluidized beds. Powder Technology. 2006.163(1–2): 80–87
Chen Z M, Gibilaro L G and Foscolo P U. Two-dimensional voidage waves in fluidized beds. Ind. Eng. Chem. Res. 1999. 58(3): 610–620
Cheng Z L, Chao, Z S, Wan H L, et al. Aromatization of mixed C4 hydrocarbons over ZnNi/HZSM-5 catalyst. Acta Petrolei Sinica. 2002.18(1): 24–30 (in Chinese)
Cherntongchai P and Brandani S. A model for the interpretation of the bed collapse experiment. Powder Technology. 2005. 151(1–3): 37–43
Foscolo P U and Gibilaro L G. Fluid dynamic stability of fluidized suspension: the particle bed model. Chem. Eng. Sci. 1987.42(6):1489–1500
Fu Y F and Liu D Y. Novel experimental phenomena of fine-particle fluidized beds. Experimental Thermal and Fluid Science. 2007. 32(1): 341–344
Gao J S, Chang J, Lu C X, et al. Experimental and computational studies on flow behavior of gas-solid fluidized bed with disparately sized binary particles. Particuology. 2008. 6(2): 59–71
Geldart D. Gas Fluidization Technology. UK: University of Bradford. 1986. 36–37
Geldart D. Types of gas fluidization. Powder Technology. 1973. 285–292
Gelderbloom S J, Gidaspow D and Lyczkowski R W. CFD simulations of bubbling/collapsing fluidized beds for three Geldart groups. AIChE. J. 2003. 49(4): 844–858
Gidaspow D and Ettehadleh B. Fluidization in two-dimensional beds with a jet. 2. Hydrodynamic modeling. I&EC Fundam. 1982. 22(2):193–201
Gidaspow D. Hydrodynamics of fluidization and heat transfer: supercomputer modeling. Appl Mech Rev. 1986. 39(1): 1–23
Gutfinger C, Goldshtein A and Weinstein H. A model for the collapse of a fluidized bed. Advanced Powder Technology. 2005. 16(1): 49–59
Knowlton T M, Karri S B R and Issangya A. Scale-up of fluidized-bed hydrodynamics. Powder Technology. 2005. 150(2): 72–77
Kuipers J A M, Tammes H, Prins W, et al. Experimental and theoretical porosity profiles in two-dimensional gas-fluidized bed with a central jet. Powder Tech. 1992. 71(1): 87–99
Massoudi M, Rajagopal K R, Ekmann J M, et al. Remarks on the modeling of fluidized systems. AIChE. J. 1992. 38(3): 471–472
Wang S Y, Chen X G and Xu C M. Study on catalytic pyrolysis of C4 mixture. Petroleum Processing and Petrochemicals. 2002. 33(12): 54–57 (in Chinese)
Yang Z, Tung Y and Kwuak M. Characterizing fluidization by bed collapsing method. Chem. Eng. Commun. 1985. 39(1–6): 217–232
Zhang K, Brandani S and Bi J C. Computational fluid dynamics for dense gas-solid fluidized beds. Progress in Natural Science. 2005. Special Issue: 42–51
Zhang K, Zhang H, Lovick J, et al. Numerical computation and experimental verification of the jet region in a fluid bed, Ind. Eng. Chem. Research. 2002. 41(15): 3696–3704
Zhang K, Zhang J Y and Zhang B J. Hydrodynamic model in a gas fluidized bed with binary particle. Powder Technology. 2003. 132(1):30–38