แบบจำลอง CFD-DEM ของความเร็วต่ำสุดในการเกิดฟลูอิไดซ์เซชันสำหรับตัวกลางก๊าซ-ของแข็ง

บทคัดย่อ

บทความนี้ได้ศึกษาการใช้วิธีพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (CFD) ร่วมกับวิธีวิเคราะห์อนุภาคแบบไม่ต่อเนื่อง (DEM) เพื่อจำลองการเกิดปรากฏการณ์ฟลูอิไดซ์เซชันของอนุภาคในกระบวนการฟลูอิไดซ์เบด เทคนิคนี้ใช้ระเบียบวิธีของ Eulerian และ Langrangian เพื่อแก้ปัญหาในเฟสของไหลและอนุภาคของแข็งตามลำดับ การเคลื่อนที่ของอนุภาคคำนวณด้วยวิธีปริมาตรเฉลี่ยแบบคาบเกี่ยวกันของสมการอนุรักษ์พลังงาน มวล และโมเมนตัมบนโดเมนที่ถูกแบ่งเป็นช่วงระยะเล็กๆ ส่วนอันตรกิริยาระหว่างอนุภาคกับอนุภาค และอนุภาคกับผนังห้องฟลูอิไดซ์เบดถูกจำลองโดยประยุกต์สมการการสัมผัสกันของ Hertz-Mindlin ในงานวิจัยนี้ทำการศึกษาค่าความเร็วต่ำสุดของการเกิดฟลูอิไดซ์เซชัน ( ) และความดันคร่อมเบดสูงสุด (∆P_max) โดยใช้อนุภาคที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกัน 5 ค่า คือ 0.5, 1, 1.5, 2 และ 2.5 mm ผลการจำลองพบว่าค่า  มีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคมีค่าสูงขึ้น และเมื่อเพิ่มจำนวนอนุภาค ค่า  และ ∆P_max จะมีค่าเพิ่มขึ้น ผลการจำลองนี้มีความสอดคล้องกับข้อมูลเชิงทฤษฎีของงานวิจัยอื่นๆ