Gas-solid two-phase flow in the riser of circulating fluidized beds: mathematical modelling and numerical simulation

Cabezas‐Gómez, Luben; Milioli, Fernando Eduardo

doi:10.1590/s0100-73862001000200006

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“…A summary of the governing equations is presented in Table 1. More detailed descriptions can be found in Jayaswal (1991), Gidaspow (1994), Enwald, Peirano and Almstedt (1996) and Cabezas-Gómez and Milioli (2001). The model, generally known as traditional two fluid model, is based on a continuum Eulerian description for each phase.…”

Section: Mathematical Modelmentioning

confidence: 99%

Numerical simulation of fluid flow in CFB risers: A turbulence analysis approach

Cabezas‐Gómez¹,

Milioli²

2005

J. Braz. Soc. Mech. Sci. & Eng.

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Turbulence parameters are derived from results of numerical simulation of gas-solid flow in circulating fluidized bed (CFB). A two fluid model with constant viscosity is applied considering an Eulerian continuum approach for both phases. An analysis is performed using a direct numerical integration of balance equations without an explicit use of any turbulence model for both phases. Even though velocity fluctuations of lower scales are eliminated by the considered computational mesh, fluctuations of larger scales are detected and analyzed. The results show that the Reynolds stresses behave according to the expected for a turbulent flow, and a reasonable agreement is found regarding literature experiment. Following the literature, granular temperature is derived from the Reynolds stresses, and qualitatively matches the expected behavior as described by the kinetic theory of granular flow. Finally, it is seen that solid's phase turbulence is captured using the present approach

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Section: Mathematical Modelmentioning

confidence: 99%

Numerical simulation of fluid flow in CFB risers: A turbulence analysis approach

Cabezas‐Gómez¹,

Milioli²

2005

J. Braz. Soc. Mech. Sci. & Eng.

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“…A summary of the governing system of equation is shown in Table 1. More detailed descriptions of the formulation are presented in Jayaswal (1991), Gidaspow (1994), Enwald et al (1996) and Cabezas-Gómez and Milioli (2001). The model, called the traditional two-fluid model, uses a Eulerian description for each phase, making possible the use of the kinetic theory of granular flows (KTGF) as described in Gidaspow (1994).…”

Section: Mathematical Modelmentioning

confidence: 99%

A numerical simulation analysis of the effect of the interface drag function on cluster evolution in a CFB riser gas-solid flow

Cabezas‐Gómez¹,

Milioli²

2004

Braz. J. Chem. Eng.

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-The dynamics of formation, dissipation and breaking of coherent structures in the riser gas-solid flow of a circulating fluidized bed (CFB) are evaluated by numerical simulation. The simulation is performed using the MICEFLOW code, which includes IIT's two-fluid hydrodynamic model B. The methodology for cluster characterization is used from Sharma et al. and is based on determination of four characteristics, average lifetime, average volumetric fraction of solid, existence time fraction and frequency of occurrence. Clusters are identified applying a criterion for the time average value of the volumetric solid fraction. A qualitative analysis of the influence of different drag function correlations on the hydrodynamics of the flow, including the evolution of coherent structures, is performed. The simulation predictions are also compared to experimental results. The results indicate that the choice of a correlation for drag function should be quite judicious. Finally it is shown that the mean clustering criteria of Sharma et al. should be modified to take into account other factors that influence cluster dynamics.

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“…Desde HARLOW & AMSDEN [31], muitas outros pesquisadores têm concentrado seus esforços em simulações numéricas envolvendo escoamentos multifásicos [42], [68], [72], [73], [94], [95], e, particulamente, em escoamento bifásico, [1], [12]- [15], [21], [27] - [25], [39], [41], [48], [49], [64] - [65], [78]. Issoé devido ao grande interesse em obter informações da alta complexidade hidrodinâmica normalmente encontrada nos escoamentos multifásicos, e também devido sua vasta aplicabibilidade em indústrias químicas, de petróleo e de geração de energia.…”

Section: Regimes De Fluidização E Leito Fluidizado Circulanteunclassified

“…No grupo dos experimentalistas, encontram-se vários autores [17], [33], [35], [52], [96], [100], [104]. Na linha de resolução por computação numérica de escoamento gás-sólido tem-se, [12] - [15], [20], [27], [38], [39], [48], , [49], [63], [86], [91], [92], entre muitos outros autores.…”

Section: Regimes De Fluidização E Leito Fluidizado Circulanteunclassified

“…A respeito da física do modelo considerado, há basicamente dois tipos de formulação para a computaçao de escoamento multifásico disperso: são as formulações Euler-Lagrange, também denominada de Particle-Tracking, e Euler-Euler, também conhecida como modelo de dois-fluidos ou ainda modelo de fases separadas. As utilizações de modelos de fases separadas, bem como Euler-Lagrange são claramente descritas em [12] - [15], [20], [27], [21], [55], [61], [68], [91], dentre outros.…”

Section: Sólido Em Lfcunclassified

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Simulação numérica euleriana de escoamento gás-sólido em riser com dimensões reduzidas aplicando malhas refinadas

Santos

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AgradecimentosAgradeço ao meu orientador Professor Dr. Fernando E. Milioli, pela oportunidade, pela confiança e por todo suporte dado na realização deste trabalho. Ao Professor Dr. Valdemir G. Ferreira, pela amizade e discussões ao longo do desenvolvimento desse projeto. Ao Professor Dr. Luben C. Gómez, pelas importantes colaborações no início desse projeto. Ao Jorge Nicolau, pelo auxílio no entendimento e instalação de programas necessários para as simulações. Ao Robreto Prata, pela suporte dado na manutenção dos microcomputadores. A minha noiva Monica R. Gaiotto, por todo amor, carinho, compreensão e incentivos em todos os momentos.À todos os seus familiares e, principalmente,à sua Mãe Nadir B. Gaiotto e irmão Charles B. Gaitto, pelo incentivo. Aos amigos de São Carlos, pela amizade e momentos de descontração. Ao Cássio Oishi, por aceitar dividir seu quarto para minha estada em São Carlos. Aos demais amigos, por todo incentivo. Minha sincera gratidão ao meus familiares, por toda ajuda e apoio dados ao longo da minha carreira acadêmica.À minha Mãe Anália E. dos Santos e em memórias do meu Pai Domingos P. dos Santos e irmão Domingos L. dos Santos. Dedico este trabalhosà todos eles.A agência CAPES, pelo suporte financeiro para o desenvolvimento deste projeto.

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Gas-solid two-phase flow in the riser of circulating fluidized beds: mathematical modelling and numerical simulation

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Numerical simulation of fluid flow in CFB risers: A turbulence analysis approach

Numerical simulation of fluid flow in CFB risers: A turbulence analysis approach

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Simulação numérica euleriana de escoamento gás-sólido em riser com dimensões reduzidas aplicando malhas refinadas

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