مطالعه عددی یک بسترسیال حبابی به روشCFD با استفاده از افزار MFIX

در این تحقیق، هیدرودینامیک یک بستر سیال گاز-جامد با استفاده از نرمافزار MFIX مبتنی بر روش عددی CFD، جهت بررسی و مقایسه تغییرات افت فشار، متوسط زمانی سرعت جامد و متوسط زمانی کسر حجمی محلی انجام شد. ضریب برخورد مقادیری بین 0,99-0,9 انتخاب شده و اندازه ذرات 275 میکرومتر است. در این شبیه سازی سه مدل پسا Syamlal O’Brien، Gidaspow و Wen-Yu استفاده شده است. شرط مرزی دیواره ها Johnson-Jackson با لغزش جزئی بوده و از مدل اویلری -اویلری و تئوری سینتیکی جریان دانه ای برای برآورد کردن تانسور تنش فاز جامد، جهت شبیه سازی رفتار بسترسیال گاز-جامد کمک گرفته شده است؛ طبق این تئوری فاز جامد به عنوان فاز پیوسته در نظر گرفته میشود. برای گسسته سازی داده های کسر حجمی از روش حل فوق پایدار QUICK استفاده شده و روش حل سایر پارامترها، اختلاف بالادست مرتبه دو است. مقدار افت فشار گزارش شده در نتایج آزمایشگاهی، هماهنگی خوبی با افت فشار شبیه سازی شده داشته و کانتور متوسط زمانی کسر حجمی و سرعت جامد، در نرم افزار MFIX همخوانی بهتری با داده های آزمایشگاهی دارد. در حالت کلی نتایج حاصل از شبیه سازی نشان میدهند که نرم افزار MFIX توانایی و دقت بالایی در شبیه سازی بسترهای سیال داشته و مدل پسا Gidaspow نتایج قابل قبولی را نسبت به دو مدل دیگر ارائه میدهد.

کلیدواژه ها:

بسترهای سیال ، شبیه سازی ، مدل پسا ، روش CFD ، تئوری سینتیکی ، شرط مرزی