شبیه سازی عددی هیدرودینامیکی جریان دوفازی گاز- ذره در بستر فورانی شده با استفاده از مدل اویلری- اویلری

در مطالعه حاضر، مدلسازی دوفازی اویلری- اویلری با استفاده از تئوری جنبشی جریان دانه ای در یک بستر سیال فورانی انجام شده است. شبیه سازی عددی به صورت دوبعدی و ناپایا صورت گرفته و با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه شده است. تطابق بسیار خوب نتایج شبیه سازی با داده های آزمایشگاهی نشان دهنده توانایی این مدل در پیش بینی جریان دوفازی گاز-جامد است. اثر تابع درگ روی سرعت متوسط هوا، شار جرمی ذرات و تخلخل بستر بررسی شده است. همچنین توزیع تخلخل بستر، تغییرات کسر حجمی و شار جرمی ذرات به تفصیل مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایح عددی نشان می دهد توابع درگ سیملال-ا براین و ون-یو نتایج بسیار نزدیک به هم پیش بینی می کنند، در حالیکه مدل گیداسپو مقدار سرعت بیشتری را در مرکز بستر نشان می دهد. مطالعه سرعت عمودی هوا در ارتفاع های مختلف ) ۱۰ ، ۷۰ ، ۱۳۰ و ۱۸۰ میلیمتر( بستر نشان می دهد که با افزایش ارتفاع از ورودی بستر، جت هوای ورودی به تدریج در جهت افقی نفوذ کرده و شدت آن کاهش می یابد. همچنین با توجه به تخلخل زیاد )درصد کم ذرات( بستر نزدیک ورودی فورانی، شار جرمی ذرات در ناحیه ورودی در ارتفاع mm ۱۰ بسیار کوچک است. بیشترین مقدار شار ذرات در جهت رو به بالا و رو به پایین در ارتفاع mm ۱۳۰ مشاهده می شود. در ارتفاع mm ۱۸۰ شار مرکزی رو به بالا کاهش می یابد، ولی مقدار شار رو به پایین در مقایسه با ارتفاع mm ۷۰ نسبتا زیاد است.

Keywords:

بستر فورانی شده , جریان گاز-ذره , جریان دوفازی , دیدگاه اویلری-اویلری , تئوری جنبشی جریان دانه ای