abstractArticle history:Received 20

abstract
Article history:
Received 20 March 2015
Received in revised form 23 July 2015
Accepted 22 September 2015
Available online 25 September 2015
Keywords:
CFD
Gas–liquid–solid three-phase flow
Interphase drag model
Particle effect
Three-phase bubble column
A 3D time dependent numerical study was performed to study the gas–liquid–solid three-phase flow dynamics
in bubble columns by employing the Eulerian–Eulerian–Eulerian three-fluid approach. The three-phase bubble
column of Gandhi et al. (Powder Technol. 1999, 103 (2), 80–94), Rampure et al. (Can. J. Chem. Eng. 2003, 81
(3–4), 692–706) and our previous study (Powder Technol. 2014, 260, 27–35) were studied. A mathematical
model of a gas–liquid–solid three-phase flow was built. The effect of numerical schemes (wall boundary conditions,
momentum discretization schemes and time steps) was discussed. CFD simulations were performed to
study the sensitivity of the interphase drag models (different liquid–solid, gas–solid and gas–liquid drag models),
and the predictions were compared with the experiments. The results showed that no-slip conditions for the wall
boundary conditions, 0.001 s for the calculation time step and second-order Upwind for momentum
discretization, had better prediction results. The appropriate interphase drag forces to describe the three phase
flow found in this study were the Zhang–Vanderheyden model, which was used as a gas–liquid drag model,
Schiller–Naumann model, used as a liquid–solid drag model, and gas–solid drag force, which was not considered.
The appropriate numerical schemes and interphase drag models were utilized to simulate the hydrodynamic parameters
(time-averaged gas holdup, solid holdup, liquid axial velocity) in a gas–liquid–solid bubble column. The
effects of superficial gas velocity, particle volume fraction, particle size and density were analysed and discussed.
Four flow regimes of a gas–liquid–solid bubble column were simulated; the CFD results were compared with
the experimental flow structures, and it was found that the bubble coalescence regime was better depicted.
Superficial gas velocity had a large effect on the gas holdup of the bed, and the effect of solid volume fraction
(Vs = 0.03–0.30) and particle size (dp = 75 μm–270 μm) on the distributions of time-averaged solid holdup
and liquid axial velocity was greater than that of particle density (ρp = 2500 kg/m3
–4800 kg/m3
). When particle
size dp ≥ 150 μm and solid volume fraction Vs ≥ 0.09, the hydrodynamic parameters had a strong dependency on
dp and Vs. The larger the values of the Vs, dp and ρp were, the larger the axial solid concentration gradient was.
© 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อบทความประวัติ:รับ 20 2558 มีนาคมได้รับในฟอร์มฉบับปรับปรุง 2558ยอมรับ 22 2558 กันยายนบริการออนไลน์ 25 2558 กันยายนคำสำคัญ:CFDกระแส 3 เฟสก๊าซของเหลวของแข็งรูปแบบลากผลกระทบของอนุภาคคอลัมน์ฟองสามเฟส3D เวลาศึกษาตัวเลขที่อ้างถึงได้ดำเนินการศึกษา dynamics กระแส 3 เฟสก๊าซของเหลวของแข็งในคอลัมน์ฟองโดยใช้วิธีการของเหลวสามแบบออยเลอร์ – แบบออยเลอร์ – แบบออยเลอร์ บับเบิ้ลสามเฟสคอลัมน์ของคานธี et al. (ผง Technol. 1999, 103 (2), 80-94), Rampure et al. (เพิ่มเจเคมี.อังกฤษ 2003, 81(3–4), 692-706) และมีศึกษาการศึกษาก่อนหน้านี้ของเรา (ผง Technol. 2014, 260, 27-35) ในทางคณิตศาสตร์รูปแบบของกระแส 3 เฟสก๊าซของเหลวของแข็งถูกสร้างขึ้น ผลของรูปแบบตัวเลข (เงื่อนไขขอบผนังโมเมนตัม discretization แผนและขั้นตอนเวลา) ได้กล่าวถึง ดำเนินการเพื่อจำลอง CFDศึกษาความไวของรูปลากแบบ (แตกต่างกันของเหลวของแข็ง ก๊าซของแข็งและของเหลวก๊าซลากรุ่น),และคาดคะเนการเปรียบเทียบกับการทดลอง ผลการศึกษาพบว่าไม่ลื่นสำหรับผนังเงื่อนไขขอบเขต 0.001 s สำหรับขั้นตอนการคำนวณเวลาและวินาทีสั่งอยู่เหนือลมสำหรับโมเมนตัมdiscretization ได้ผลทำนายดี กองกำลังลากรูปที่เหมาะสมเพื่ออธิบายสามเฟสพบในการศึกษานี้รุ่นเตียว – Vanderheyden ซึ่งถูกใช้เป็นแบบลากก๊าซของเหลว ของไหลแบบชิลเลอร์ – นัว ใช้เป็นของเหลวของแข็งลากจำลอง และลากก๊าซ – แข็งแรง ซึ่งไม่ได้พิจารณารูปลากรูปแบบรูปแบบตัวเลขที่เหมาะสมและมีใช้การจำลองพารามิเตอร์อุทกพลศาสตร์(ก๊าซเฉลี่ยเวลา holdup, holdup แข็ง ของเหลวความเร็วแกน) ในคอลัมน์ฟองก๊าซของเหลวของแข็ง การวิเคราะห์ และกล่าวถึงผลกระทบของความเร็วแก๊สเพียงผิวเผิน อนุภาคปริมาณเศษ ขนาดอนุภาค และความหนาแน่นสี่ไหลระบอบของคอลัมน์ฟองก๊าซของเหลวของแข็งถูกจำลอง ผลลัพธ์ CFD มาเปรียบเทียบกับโครงสร้างการไหลทดลอง และพบว่า ดีกว่าอธิบายระบอบการปกครอง coalescence ฟองความเร็วของก๊าซที่ผิวมีผลต่อ holdup ก๊าซของเตียงขนาดใหญ่ และผลกระทบของแข็งปริมาณเศษ(Vs = 0.03 – 0.30) และขนาดอนุภาค (dp = 75 ไมครอนμ m – 270) ในการกระจายของเวลาเฉลี่ยของแข็ง holdupและที่ความหนาแน่นของอนุภาคมากกว่าของเหลวตามแนวแกนความเร็ว (ρp = 2500 kg/m3– 4800 kg/m3). เมื่ออนุภาคขนาด dp ≥ 150 μ m และปริมาตรของแข็งเศษ Vs ≥ 0.09 พารามิเตอร์อุทกพลศาสตร์มีการอ้างอิงที่แข็งแกร่งdp และ Vs ค่ามีขนาดใหญ่ Vs, dp และ ρp แก้ไขใหญ่แกนแข็งเข้มข้นลาด© 2015 Elsevier b.v สงวนลิขสิทธิ์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

นามธรรม
ประวัติศาสตร์บทความ
ที่ได้รับ 20 มีนาคม 2015
ที่ได้รับในการปรับปรุงรูปแบบ 23 กรกฎาคม 2015
ได้รับการยอมรับ 22 กันยายน 2015
พร้อมใช้งานออนไลน์ 25 กันยายน 2015
คำสำคัญ:
CFD
ก๊าซของเหลวของแข็งสามเฟสไหล
อินเตอร์ลากรูปแบบ
ผลกระทบของอนุภาค
สามเฟสฟองคอลัมน์
เวลา 3 มิติขึ้น การศึกษาเชิงตัวเลขที่ได้ดำเนินการเพื่อศึกษาก๊าซของเหลวของแข็ง Dynamics ไหลสามเฟส
ในคอลัมน์ฟองโดยการจ้าง Eulerian-Eulerian-Eulerian วิธีของเหลวสาม ฟองสามเฟส
คอลัมน์ของคานธี, et al (ผงเทคโนโลยี. 1999 103 (2), 80-94) Rampure et al, (CAN. เจ Chem. Eng. 2003 81
(3-4), 692-706) และการศึกษาก่อนหน้านี้ของเรา (ผงเทคโนโลยี. 2014 260, 27-35) ได้รับการศึกษา ทางคณิตศาสตร์
รูปแบบของการไหลสามเฟสก๊าซของเหลวของแข็งที่ถูกสร้างขึ้น ผลของรูปแบบตัวเลข (เงื่อนไขขอบเขตผนัง
แผนการโมเมนตัมต่อเนื่องและขั้นตอนเวลา) ที่ถูกกล่าวถึง การจำลอง CFD ได้ดำเนินการ
ศึกษาความไวของรุ่นที่ลากระหว่างเฟสนี้ (ของเหลวของแข็งก๊าซของแข็งและก๊าซธรรมชาติเหลวรุ่นลากแตกต่างกัน)
และการคาดการณ์ที่ถูกเมื่อเทียบกับการทดลอง ผลการศึกษาพบว่าไม่มีเงื่อนไขลื่นสำหรับผนัง
เงื่อนไขขอบเขต 0.001 สำหรับขั้นตอนเวลาในการคำนวณและครั้งที่สองสั่งทวนลมโมเมนตัม
ต่อเนื่องมีผลการทำนายที่ดีกว่า ที่เหมาะสมกองกำลังลากอินเตอร์อธิบายสามเฟส
ไหลพบในการศึกษาครั้งนี้มีรูปแบบจาง-VANDERHEYDEN ซึ่งถูกใช้เป็นรูปแบบก๊าซธรรมชาติเหลวลาก
รูปแบบชิลเลอร์-Naumann ใช้เป็นรูปแบบลากของเหลวเป็นของแข็งและก๊าซ แรงลากที่เป็นของแข็งซึ่งก็ไม่ถือว่า.
รูปแบบตัวเลขและรูปแบบอินเตอร์ลากที่เหมาะสมถูกนำมาใช้ในการจำลองพารามิเตอร์อุทกพลศาสตร์
(เฉลี่ยตามเวลาปล้นก๊าซปล้นของแข็งของเหลวแกนความเร็ว) ในคอลัมน์ฟองก๊าซของเหลวของแข็ง
ผลกระทบของความเร็วผิวเผินก๊าซส่วนปริมาณอนุภาคขนาดอนุภาคและความหนาแน่นที่ได้มาวิเคราะห์และพูดคุยกัน.
สี่ระบอบการไหลของคอลัมน์ฟองก๊าซของเหลวของแข็งถูกจำลอง; ผล CFD ถูกเมื่อเทียบกับ
โครงสร้างการไหลทดลองและพบว่าระบอบการปกครองฟองเชื่อมต่อกันเป็นภาพที่ดีกว่า.
ความเร็วก๊าซผิวเผินมีผลขนาดใหญ่บนปล้นก๊าซของเตียงและผลกระทบของปริมาณส่วนที่เป็นของแข็ง
(Vs = 0.03 -0.30) และขนาดอนุภาค (DP = 75 ไมครอน-270 ไมครอน) ในการกระจายของของแข็งปล้นเวลาค่าเฉลี่ย
และความเร็วแกนของเหลวมากกว่าที่ความหนาแน่นของอนุภาค (ρp = 2500 kg / m3
-4800 kg / m3
) เมื่ออนุภาค
ขนาด DP ≥ 150 ไมโครเมตรและปริมาตรของแข็ง Vs ≥ 0.09 พารามิเตอร์อุทกพลศาสตร์มีการพึ่งพาที่แข็งแกร่งใน
DP และ Vs. ที่มีขนาดใหญ่ค่าของ Vs, DP และρpมีขนาดใหญ่แกนไล่ระดับความเข้มข้นของของแข็ง.
© 2015 Elsevier BV สงวนลิขสิทธิ์

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

บทคัดย่อบทความ : ประวัติได้รับ 20 มีนาคม 2015รับแก้ไขรูปแบบวันที่ 23 กรกฎาคม 201522 กันยายน 2558 ยอมรับออนไลน์ 25 กันยายน 2015คำสำคัญ :CFDก๊าซ ของเหลว ของแข็ง และเฟสที่ 3 –การไหลอินเตอร์เฟสแบบลากผลของอนุภาคคอลัมน์ฟองสามเฟสเวลา 3 มิติขึ้นอยู่กับตัวเลขการศึกษาได้ศึกษา–ก๊าซ ของเหลว ของแข็ง และสามเฟสกระแสพลวัตในคอลัมน์ฟอง โดยอาศัยออยเลอร์ - ออยเลอร์ - ออยเลอร์ 3 ของไหล ) สามเฟส ฟองคอลัมน์ของคานธี et al . ( ผง Technol . 1999 , 103 ( 2 ) , 80 ( 94 ) rampure et al . ( สามารถ เจเคมี อังกฤษ 2003 81( 3 และ 4 ) , 692 ( 706 ) และการศึกษาของเรา ( ผง Technol . 2014 , 260 , 27 ( 35 ) เพื่อ ทางคณิตศาสตร์แบบจำลองของแก๊ส ของเหลว ของแข็ง และทั้งสามเฟสกระแสถูกสร้างขึ้น ผลของระเบียบวิธีเชิงตัวเลข ( เงื่อนไขที่ขอบกำแพงค่าโมเมนตัม แผนการ และเวลาขั้นตอน ) ได้กล่าวถึง CFD การจำลองแสดงให้การศึกษาความไวของอินเตอร์เฟสลากรุ่นแตกต่างกัน ( ของเหลว–ของแข็ง , แก๊ส - ของแข็งและก๊าซและของเหลวแบบลาก )และคาดคะเนเปรียบเทียบกับการทดลอง ผลการศึกษาพบว่า ไม่มีใบเงื่อนไขสำหรับแขวนผนังเงื่อนไขขอบเขต 0.001 สำหรับการคำนวณเวลา ขั้นตอน และสอง - เหนือลมสำหรับโมเมนตัมค่าได้ผลการทำนายที่ดีกว่า การอินเตอร์เฟสที่เหมาะสมแรงฉุดอธิบายสามเฟสการไหลที่พบในการศึกษาครั้งนี้ คือ แบบจาง– vanderheyden ซึ่งถูกใช้เป็นก๊าซ ของเหลว และลากรูปแบบชิลเลอร์ - เนาเมิ่น แบบที่ใช้เป็นทั้งของแข็ง ของเหลว และแก๊ส ลากแบบลาก และแข็งแรง ซึ่งไม่ถือว่าตัวเลขที่เหมาะสม แผนการ และอินเตอร์เฟสที่ใช้ลากรูปแบบจำลองของอุทกพลศาสตร์( เวลาเฉลี่ย ติด แก๊ส ติด ของแข็ง ของเหลว และแก๊ส ความเร็วในแนวแกน ) และ ของแข็ง ของเหลว ฟองคอลัมน์ ที่ผลของความเร็วแก๊ส สัดส่วนปริมาตรอนุภาค อนุภาคขนาดและความหนาแน่นวิเคราะห์และกล่าวถึงสี่การไหลของก๊าซและระบอบ ( ของแข็ง ของเหลว ฟองคอลัมน์เป็นค่า CFD เปรียบเทียบกับโครงสร้างการไหลของการทดลอง และพบว่าฟองรวมตัวระบอบการปกครองที่ดีและเรื่องราว .ความเร็วแก๊สมีผลขนาดใหญ่ในสัดส่วนก๊าซของเตียง และผลของสัดส่วนปริมาตรของแข็ง( VS = 0.03 ( 0.30 ) และขนาดอนุภาค ( DP = 75 μ M – 270 μ M ) ในการแจกแจงของเวลาเฉลี่ยของแข็งและของเหลวแกนความเร็วสูงกว่าความหนาแน่นของอนุภาค ( ρ P = 2 , 500 กก. / ลบ . ม.- 4800 กก. / ลบ . ม.) เมื่ออนุภาคขนาด DP ≥ 150 μ M และของแข็งปริมาณ VS ≥ 0.09 , ค่าดัชนีมีการพึ่งพาที่แข็งแรงDP กับขนาดใหญ่และค่าของ VS , DP ρและ P คือ ใหญ่กว่าแกนแข็งของการเป็นสงวนลิขสิทธิ์ปี 2015 สามารถนำเสนอสงวนสิทธิ์ทั้งหมด