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| Titre : | Etude du Comportement Hydrodynamique d’un lit Fluidise liquide -solide | | Type de document : | document électronique | | Auteurs : | CHAOUI Fatima Zohra, Auteur ; DEBAB Abdelkader, Directeur de thèse | | Année de publication : | 2010 | | Importance : | 100 p. | | Accompagnement : | CD | | Langues : | Français (fre) | | Catégories : | CHIMIE:Transport et transfert dans les systèmes polyphasiques
| | Mots-clés : | CFD lit fluidisé Hydrodynamique mouvement des solides écoulements multiphasique.
CFD Fluidized bed Hydrodynamics Solid circulation Multiphase flow. | | Résumé : | Les lits fluidisés liquide-solides continuent a attiré l'attention des chercheurs due à leur polyvalence inhérente pour plusieurs applications industrielles telles que dans l’hydrométallurgie, biochimie, l’environnement et les procédés chimiques. La modélisation des réacteurs à lit fluidisé est difficile en raison du comportement complexe des écoulements internes entre particules solides ainsi que les nombreuses interactions.
Parmi les divers outils de modélisation, la simulation numérique (CFD) est la plus utilisé pour simuler de tels écoulements dans des géométries complexes et en particulier les lits fluidisés.
Le but de cette étude est la simulation du comportement hydrodynamique d’un lit fluidisé liquide-solide en utilisant le logiciel FLUENT. Les résultats numériques sont comparés aux résultats expérimentaux rapportés par Limtrakul et al. [16] et sont en bon accord. Dans l’étude préliminaire, les effets du maillage, du pas de temps et des modèles de turbulence sont investigués. L’influence des divers modèles de trainée interfaciale proposés par Gidaspow, Wen et Yu et Syamlal et O'Brien, sur le mouvement des particules solides dans le lit fluidisé liquide – solide a été étudiée.
Le mouvement des particules solides est ascendant au centre et descendant près des parois dans la partie entièrement développée de la colonne. La rétention des particules solides augmente avec l'augmentation de la position radiale. Les vitesses axiales des particules et les paramètres de turbulence augmentent avec l'augmentation de la vitesse superficielle du liquide, la taille de la colonne, la taille et la densité des particules.
Liquid–solid fluidized beds continue to attract increasing attention due to their inherent versatility for several industrial applications in hydrometallurgical, biochemical, environmental and chemical process industries. The modeling of fluidized beds reactors is challenging because of their complex flow behavior and the many interactions. There is insufficient quantitative information about flow patterns, phase holdup, solids mixing and circulation. In the various modeling tools, computational fluid dynamics (CFD) is the most promising for future fluidized bed modeling. CFD is intended to include the key mechanisms of importance to predict accurate flow and other characteristics of fluidized beds.
The aim of this study is the prediction of hydrodynamics and flow patterns in a liquid–solid fluidized bed using Euler–Euler framework based on FLUENT software.
The CFD models are compared with the experimental results reported by Limtrakul and al.[16], the comparison shows good agreement. For ensuring accuracy of numerical simulations, the effects of mesh sizes, time steps and turbulence models are investigated. The influence of various interface drag models proposed by Gidaspow, Wen and Yu and Syamlal and O’Brien on solid motion in liquid fluidized beds have been investigated. The model proposed by Gidaspow showed better quantitative agreement with experimental data.
The solid motion was upward in the center of the bed and downward near the walls, the solid holdup values increases with increasing radial positions. The particles mean velocities and the turbulent parameters increases with increasing liquid superficial velocity, column size, particle size and density.
| | Directeur de thèse : | |
Etude du Comportement Hydrodynamique d’un lit Fluidise liquide -solide [document électronique] / CHAOUI Fatima Zohra, Auteur ; DEBAB Abdelkader, Directeur de thèse . - 2010 . - 100 p. + CD. Langues : Français ( fre) | Catégories : | CHIMIE:Transport et transfert dans les systèmes polyphasiques
| | Mots-clés : | CFD lit fluidisé Hydrodynamique mouvement des solides écoulements multiphasique.
CFD Fluidized bed Hydrodynamics Solid circulation Multiphase flow. | | Résumé : | Les lits fluidisés liquide-solides continuent a attiré l'attention des chercheurs due à leur polyvalence inhérente pour plusieurs applications industrielles telles que dans l’hydrométallurgie, biochimie, l’environnement et les procédés chimiques. La modélisation des réacteurs à lit fluidisé est difficile en raison du comportement complexe des écoulements internes entre particules solides ainsi que les nombreuses interactions.
Parmi les divers outils de modélisation, la simulation numérique (CFD) est la plus utilisé pour simuler de tels écoulements dans des géométries complexes et en particulier les lits fluidisés.
Le but de cette étude est la simulation du comportement hydrodynamique d’un lit fluidisé liquide-solide en utilisant le logiciel FLUENT. Les résultats numériques sont comparés aux résultats expérimentaux rapportés par Limtrakul et al. [16] et sont en bon accord. Dans l’étude préliminaire, les effets du maillage, du pas de temps et des modèles de turbulence sont investigués. L’influence des divers modèles de trainée interfaciale proposés par Gidaspow, Wen et Yu et Syamlal et O'Brien, sur le mouvement des particules solides dans le lit fluidisé liquide – solide a été étudiée.
Le mouvement des particules solides est ascendant au centre et descendant près des parois dans la partie entièrement développée de la colonne. La rétention des particules solides augmente avec l'augmentation de la position radiale. Les vitesses axiales des particules et les paramètres de turbulence augmentent avec l'augmentation de la vitesse superficielle du liquide, la taille de la colonne, la taille et la densité des particules.
Liquid–solid fluidized beds continue to attract increasing attention due to their inherent versatility for several industrial applications in hydrometallurgical, biochemical, environmental and chemical process industries. The modeling of fluidized beds reactors is challenging because of their complex flow behavior and the many interactions. There is insufficient quantitative information about flow patterns, phase holdup, solids mixing and circulation. In the various modeling tools, computational fluid dynamics (CFD) is the most promising for future fluidized bed modeling. CFD is intended to include the key mechanisms of importance to predict accurate flow and other characteristics of fluidized beds.
The aim of this study is the prediction of hydrodynamics and flow patterns in a liquid–solid fluidized bed using Euler–Euler framework based on FLUENT software.
The CFD models are compared with the experimental results reported by Limtrakul and al.[16], the comparison shows good agreement. For ensuring accuracy of numerical simulations, the effects of mesh sizes, time steps and turbulence models are investigated. The influence of various interface drag models proposed by Gidaspow, Wen and Yu and Syamlal and O’Brien on solid motion in liquid fluidized beds have been investigated. The model proposed by Gidaspow showed better quantitative agreement with experimental data.
The solid motion was upward in the center of the bed and downward near the walls, the solid holdup values increases with increasing radial positions. The particles mean velocities and the turbulent parameters increases with increasing liquid superficial velocity, column size, particle size and density.
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