Resumen

Se propone un modelo de arrastre basado en burbujas a nivel de rejilla local para simular flujos gas-sólido en lechos fluidizados burbujeantes de partículas Geldart A. En este modelo, se derivan cinco ecuaciones de balance a partir de la conservación de la masa y el momento. Este conjunto de ecuaciones, junto con las correlaciones necesarias para el diámetro de la burbuja y el vacío de la fase de emulsión, se resuelve para obtener siete parámetros estructurales locales (uge, upe, εe, δb, ub, db y ab) que describen flujos heterogéneos de lechos fluidizados burbujeantes. A continuación, el coeficiente de arrastre modificado obtenido a partir de los parámetros estructurales mencionados se incorpora al modelo de dos fluidos para simular la hidrodinámica de partículas Geldart A en un lecho fluidizado burbujeante a escala de laboratorio. La comparación entre los resultados experimentales y de simulación para los perfiles de concentración axial y radial de sólidos es prometedora.

• Materias:Análisis Matemático Matemáticas Algebra Ingeniería Lógica matemática
• Subjects:Mathematical Analysis mathematics Algebra Engineering Mathematical logic
• Palabras claves:Modelo de arrastre basado en burbujas; nivel de rejilla local; flujos gas-sólido; lechos fluidizados burbujeantes; partículas Geldart A; ecuaciones de balance; conservación de masa; conservación de momento; correlaciones; diámetro de burbuja; vaciado; fase de emulsión; parámetros estructurales locales; flujos heterogéneos; coeficiente de arrastre modificado; modelo de dos fluidos; hidrodinámica; lecho fluidizado burbujeante a escala de laboratorio; resultados experimentales; resultados de simulación; perfiles de concentración axial de sólidos; perfiles de concentración radial de sólidos.
• Keywords:Bubble-based drag model; local-grid level; gas-solid flows; bubbling fluidized beds; Geldart A particles; balance equations; mass conservation; momentum conservation; correlations; bubble diameter; voidage; emulsion phase; local structural parameters; heterogeneous flows; modified drag coefficient; two-fluid model; hydrodynamics; lab-scale bubbling fluidized bed; experimental results; simulation results; axial solids concentration profiles; radial solids concentration profiles