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Heterogeneity analysis of gas-solid flow hydrodynamics in a pilot-scale fluidized bed reactor

Chinese Journal of Chemical Engineering 2022年第10期50卷 117-129页

作者： Jiawei Liao Litao Zhu Zhenghong Luo Department of Chemical Engineering School of Chemistry and Chemical EngineeringShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China

Mesoscale drag model is of crucial significance for the reliability and accuracy in coarse-grid EulerianEulerian two-fluid model(TFM)simulations of gas-solid flow hydrodynamics in fluidized bed *** numerous mesoscale drag models have been reported in the literature,a systematic comparison of their prediction capability from the perspective of heterogeneity analysis is still *** this study,in order to investigate the effect of several typical drag models on the hydrodynamic behaviors,the nonuniformity analysis and the sensitivity to material properties,extensive coarse-grid TFM simulations of a bubbling pilot-scale fluidized bed reactor are carried *** results demonstrate that the mesoscale drag models outperform the empirical drag model in terms of nonuniformity due to the consideration of the influence of the mesoscale structures on the drag force in the bubbling ***,the results reveal that our previously developed three-marker gradient-based drag model considering the solid concentration gradient exhibits satisfactory performance in predicting the bubbling flow ***,the material-property-dependent drag model considering the explicit effect of material properties on drag corrections is most sensitive to the particle *** work provides guideline for possible future improvements of mesoscale models to simulate gas-solid flow more accurately and universally.

关键词： Fluidized bedreactor Bubbling gas–solidflows Mesoscale dragmodels coarse-grid tfmsimulations Heterogeneity analysis

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