Resumen de Computational fluid dynamic simulation of a gas-solid fluidized bed system: A dense phase analysis

L.P. Olivo Arias, L.G. De Araujo, J. B. Rojas Trigos

• español

  El estudio del sistema gas-solido fue realizado a través de un análisis de dinámica computacional de fluidos (DCF) en un reactor de lecho fluidizado. Este proceso inicia con la interacción entre las partículas y la fase gaseosa. El análisis del proceso de fluidización se logra a través de una aproximación Euleriana representada en el comportamiento de la dinámica de la fase solida durante el proceso de expansión del lecho. Dentro del proceso se demostró la formación de la fase densa y cómo podría afectar, los efectos de la temperatura, la presión y la velocidad superficial del gas en el sistema de lecho fluidizado. El propósito de este trabajo es establecer parámetros hidrodinámicos evaluando la fracción volumétrica de las partículas y el perfil de velocidad axial y radial empleando los modelos de arrastre de Syamlal O’Brien y Gibilaro. Además, que se debe tener en cuenta en un análisis de dinámica computacional de fluidos, como la generación de la malla, la selección de los modelos, y el tiempo de corrida de la simulación. Los resultados de las simulaciones mostraron que la concentración de la fase solida ha tenido una distribución uniforme, una formación de la fase densa, dado a los cambios de condiciones de operación y una razonable expansión del lecho en el tiempo final de simulación.

• English

  The study of the gas-solid system was performed through an analysis of computational fluid dynamics (CFD) in a fluidized bed reactor. This process begins with the interaction between the particles and the gas phase. The fluidization process analysis is achieved through the Eulerian approach represented in the behavior of the solid phase dynamics during the bed expansion process. Within the process, the formation of the dense phase was demonstrated and how it could affect the effects of temperature, pressure and surface velocity of the gas in the fluidized bed system. The purpose of this work is to establish hydrodynamic parameters by evaluating the volumetric fraction of the particles and the axial and radial velocity profile using the drag models of Syamlal O'Brien and Gibilaro. In addition, it should be considered the analysis of the computational dynamics of fluids, such as the generation of the mesh, the selection of the models, and the run time of the simulation. The results of the simulations showed that the solid phase concentration has had a uniform distribution, a dense phase formation, given the changes in operating conditions and a reasonable expansion of the bed in the final simulation time.