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Application of discrete element method simulation for studying fluidization of nanoparticle agglomerates

Authors


Abstract

The usefulness of discrete element method simulation for studying fluidization of nanoparticle agglomerates is explored. Nanoparticle agglomerates were simulated by using solid particles of equivalent sizes and densities. Validity of the present simulation was assessed through comparisons of simulation results and experimental observations of bed expansion, characteristic fluidization behaviour, and dense-bed settling. The simulation was then used to investigate initial bed expansion and bed uniformity under particulate fluidization conditions. The role of inter-agglomerate interparticle force in fluidization of nanoparticle agglomerates was examined. A stability analysis originally developed for addressing the transition from particulate to bubbling fluidization for conventional particles was used for predicting the start of bubbling in fluidized beds of nanoparticle agglomerates.

Abstract

On a étudié l'utilité de la simulation par la méthode des éléments discrets pour l'étude de la fluidisation d'agglomérats de nano particules. Les agglomérats de nano particules ont été simulés à l'aide de particules solides de tailles et de masses volumiques équivalentes. La validité de la présente simulation a été évaluée par des comparaisons de résultats de simulations et des observations expérimentales sur l'expansion de lit, le comportement de fluidisation caractéristique et la décantation en lit dense. On a ensuite utilisé cette simulation pour étudier l'expansion de lit initiale et l'uniformité de lit dans des conditions de fluidisation de particules. Le rôle de la force interparticulaire et inter-agglomérats dans la fluidisation des agglomérats de nano particules a été examiné. Une analyse de la stabilité mis au point à l'origine pour traiter la transition entre la fluidisation particulaire et par bullage pour des particules conventionnelles a servi à la prédiction du début du bullage dans les lits fluidisés d'agglomérats de nano particules.

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