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CFD-DEM study of effect of bed thickness for bubbling fluidized beds

Particuology 2012年第5期10卷 532-541页

作者： Tingwen Li Pradeep Gopalakrishnan Rahul Garg Mehrdad Shahnam National Energy Technology Laboratory Department of EnergyMorgantownWV26505USA URS Corporation MorgantownWV26505USA Department of Mechanical Engineering Virginia TechBlacksburgVA 24061USA

The effect of bed thickness in rectangular fluidized beds is investigated through the CFD-DEM simula- tions of small-scale systems. Numerical results are compared for bubbling fluidized beds of various bed thicknesses with respect to particle packing, bed expansion, bubble behavior, solids velocities, and par- ticle kinetic energy. Good two-dimensional （2D） flow behavior is observed in the bed having a thickness of up to 20 particle diameters. However, a strong three-dimensional （3D） flow behavior is observed in beds with a thickness of 40 particle diameters, indicating the transition from 2D flow to 3D flow within the range of 20-40 particle diameters. Comparison of velocity profiles near the walls and at the center of the bed shows significant impact of the front and back walls on the flow hydrodynamics of pseudo-2D fluidized beds. Hence, for quantitative comparison with experiments in pseudo-2D columns, the effect of walls has to be accounted for in numerical simulations.

关键词： bubbling fluidized bedcfdwall effectdiscrete element methodpseudo-2dflow hydrodynamics

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