شبیه سازی عددی اثرات سرعت و هندسه ورودی بر هیدرودینامیک جریان آشفته گاز-جامد در یک رآکتور بستر سیالی

در این مقاله جریان دوفازی آشفته جامد-گاز در یک بستر سیالی بررسی و حل عددی شده است. به‌منظور مطالعه اثر فوق یک رآکتور با شکل و هندسه‌های مختلف در نظر گرفته شده و اثر پارامترهای شکل رآکتور بر میزان انبساط حجمی بستر جامد بررسی شده است. راکتور بستر سیال یکی از انواع راکتور است که می‌تواند برای انجام واکنش‌های شیمیایی چند فازی همچنین در زمینه تولید بنزین و دیگر سوخت‌ها، بسیاری از پلیمرها مانند لاستیک، کلرید وینیل، پلی‌اتیلن و استایرن، واحدهای انرژی هسته‌ای، سوزاندن زغال سنگ، واحد تصفیه آب، فرآیند کراکینگ کاتالیستی و همچنین بعنوان خشک کن به کار ‌رود. در بستر سیال شیب‌دار، سرعت سیال افزایش می‌یابد که باعث افزایش بازیابی محصول و حذف محصول خشک شده از بستر می‌شود. سرعت فازها و ذرات درون بستر نیز افزایش می‌یابد و تغییرات در پروفیل سرعت جامد را نشان می‌دهد. افزایش قطر ستون، سرعت جامد محوری را کاهش می‌دهد و اندازه ذرات کوچکتر دارای تخلیه بیشتری است. افزایش ارتفاع بستر، فشار استاتیک را کاهش، فشار اصطکاکی را افزایش می‌دهد. برای این منظور دینامیک سیالات محاسباتی به‌عنوان ابزاری مفید و محتمل ترین روش برای پیش‌بینی صحیح و بهینه‌سازی قرار می‌گیرد. در تحقیق حاضر نیز به دلیل هزینه‌بر بودن روش تجربی و کمبود تجهیزات به حل عددی اکتفا شده است.

numerical simulation of inlet velocity and geometry effects of on the hydrodynamics of gas-solid turbulent flow in a fluidized bed reactor

in this article, turbulent-gas two-phase in a fluidized bed is investigated and solved. in order to study the above effect, a reactor with different shapes and geometries has been considered and the effect of reactor shapes on the expansion volume of the solid bed has been investigated. the fluidized bed reactor is a types of reactors that can be used to perform multiphase chemical reactions, as well as in the field of producing gasoline and other fuels, many polymers such as rubber, vinyl chloride, polyethylene and styrene, nuclear energy units, burning coal, water purification units, the catalytic cracking process is also used as a dryer. in the inclined fluidized bed, the fluid velocity increases, which increases the product recovery and removes the dried product from the bed. the velocity of phases and particles inside the bed also increases and shows changes in the velocity profile of the solid. increasing the column diameter decreases the axial solids velocity and smaller particle sizes have more discharge. increasing the height of the bed reduces the static pressure and increases the frictional pressure. for this purpose, computational fluid dynamics is considered as a useful tool and the most likely method for correct prediction and optimization. in the present research, due to the expensiveness of the experimental method and the lack of equipment, numerical solutions were used.