Three-dimensional computational fluid dynamics modelling of spouted bed

Authors

  • Kassia G. Santos,

    1. School of Chemical Engineering, Federal University of Uberlândia, Bloco K, Campus Santa Mônica, P.O. Box 593, 38400-902 Uberlândia, MG, Brazil
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  • Valéria V. Murata,

    1. School of Chemical Engineering, Federal University of Uberlândia, Bloco K, Campus Santa Mônica, P.O. Box 593, 38400-902 Uberlândia, MG, Brazil
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  • Marcos A. S. Barrozo

    Corresponding author
    1. School of Chemical Engineering, Federal University of Uberlândia, Bloco K, Campus Santa Mônica, P.O. Box 593, 38400-902 Uberlândia, MG, Brazil
    • School of Chemical Engineering, Federal University of Uberlândia, Bloco K, Campus Santa Mônica, P.O. Box 593, 38400-902 Uberlândia, MG, Brazil
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Abstract

Numerical simulation using computational fluid dynamics (CFD) technique associated with experimental verification is a useful tool for analysis of gas–solid multiphase flows. Simulations of the spouted bed fluid dynamic using two-dimensional computational grids were accomplished in our previous works with good results. In this article, the patterns of solids and gas flows in a spouted bed were numerically simulated using the three-dimensional (3D) Eulerian multiphase model. The minimum spouted condition was identified by the simulated solids volume fraction and pressure profiles. The simulated results show good agreement with experimental data and higher accuracy when compared with 2D simulations.

Abstract

La simulation numérique par CFD associée à des vérifications expérimentales est un outil utile pour l'analyse des écoulements multiphasiques gaz-solides. Des simulations de la dynamique des fluides en lit jaillissant utilisant des maillages bidimensionnels ont été effectuées dans nos travaux antérieurs avec de bons résultats. Dans cet article, les profils d'écoulement de solides et de gaz dans un lit jaillissant ont été simulés de manière numérique à l'aide d'un modèle multiphasique eulérien tridimensionnel (3D). La condition de jaillissement minimale a été déterminée par les profils de fraction de volume des solides et de pression simulés. Les résultats simulés montrent un bon accord avec les données expérimentales et une plus grande précision lorsqu'ils sont comparés aux simulations bidimensionnelles.

Ancillary