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CFD-DEM-VDGM method for simulation of particle fluidization behavior in multi-ring inclined-hole spouted fluidized bed

引用

Particuology 2021年第4期19卷 112-126页

作者： Meng Chen Zhao Chen Ming Gong Yaping Tang Malin Liu Institute of Nuclear and New Energy Technology Tsinghua UniversityBeijing 100084China School of Chemical Engineering Northwest UniversityXi’an 710069China

The simulation of particle fluidization behavior in a complex geometry with a large number of particles is challenging owing to the complexity of unstructured computational grids and high computational *** this study,a virtual dual-grid model(VDGM)is proposed to calculate the solid volume fraction in unstructured grids and speed up the *** VDGM is coupled with a computational fluid dynamics-discrete element method model to simulate particle fluidization behavior in a multi-ring inclined-hole spouted fluidized bed with 4.2 million particles under a high temperature of 1423 K.A computational fluid dynamics-discrete element method-virtual dual-grid model(CFD-DEM-VDGM)coupling model is implemented based on commercial software Fluent and *** time step settings in Fluent and EDEM and the pattern of particle data transfer in Fluent are improved to speed up the *** is discovered that the VDGM can calculate the solid volume fraction in unstructured grids of complex geometry and speed up the calculation *** calculation speed increased by more than 10 times compared with that of the segmentation sampling *** new pattern of particle data transfer in Fluent can reduce data transfer time by more than 90%.The fluidization behavior of 4.2 million high-density particles in the multi-ring inclined-hole spouted fluidized bed is obtained and analyzed in *** CFD-DEM-VDGM coupling method is validated for the bed expansion height and spouting cycle time in a spouted fluidized bed via experimental results.

关键词： Virtual dual-grid model CFD-DEM-VDGM Spouted fluidized bed Unstructured grids particle fluidization

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