การจำลองลักษณะของฟลูอิไดซ์เบดโดยใช้วิธีวิเคราะห์อนุภาคไม่ต่อเนื่องร่วมกับการคำนวณพลศาสตร์ของไหล

Abstract

บทความนี้นำเสนอการคำนวณทางพลศาสตร์ของไหลแบบหลายสถานะร่วมกับการวิเคราะห์อนุภาคแบบ ไม่ต่อเนื่อง (CFD-DEM) เพื่อจำลองลักษณะของฟลูอิไดซ์เบดและปฏิสัมพันธ์ระหว่างของไหลกับอนุภาคการเคลื่อนที่ของอนุภาครูปทรงรีถูกอธิบายด้วยแบบจำลองแยกส่วนชนิดหนาแน่น (DDPM) บนพื้นฐานของกฎการเคลื่อนที่ของนิวตันซึ่งนำมาประยุกต์ใช้กับอนุภาคแต่ละตัวส่วนการเคลื่อนที่แบบต่อเนื่องของของไหลในแต่ละตำแหน่งอธิบายด้วย สมการนาเวียร์-สโตกส์ในแบบจำลองนี้ได้ศึกษาอิทธิพลของความเร็วอากาศขาเข้าที่มีต่อการเคลื่อนที่และการชนกันของ อนุภาค โดยการเคลื่อนที่ของอนุภาคแต่ละตัวขึ้นอยู่กับแรงสัมผัสระหว่างอนุภาคและแรงของอากาศที่กระทำต่ออนุภาค ผลการจำลองแสดงให้เห็นว่าความเร็วต่ำสุดของการเกิดฟลูอิไดซ์เซชันมีค่าเท่ากับ 1.65 m s-1 และความดันตกคร่อมจะ เพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มจำนวนอนุภาคในเบด ความเร็วของอากาศที่สูงขึ้นทำให้เกิดโพรงอากาศขนาดใหญ่ทั่วทั้งเบดและทำให้อัตราการผสมกันของอนุภาคสูงขึ้นอีกดว้ย หลังจาก 2 s ของการเกิดฟลูอิไดซ์เซชันอนุภาคมีการผสมกันอย่างทั่งถึงข้อสังเกต เหล่านี้ช่วยให้เกิดความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นภายในเบดระหว่างการเกิดฟลูอิไดซ์เซชัน