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Numerical simulation of a spouted bed with a draft tube with and without liquid spray

Authors

  • Tingwen Li,

    1. Department of Mechanical Engineering, University of British Columbia, 6250 Applied Science Lane, Vancouver, BC, Canada V6T 1Z4
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  • Konstantin Pougatch,

    1. Department of Mechanical Engineering, University of British Columbia, 6250 Applied Science Lane, Vancouver, BC, Canada V6T 1Z4
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  • Martha Salcudean,

    Corresponding author
    1. Department of Mechanical Engineering, University of British Columbia, 6250 Applied Science Lane, Vancouver, BC, Canada V6T 1Z4
    • Department of Mechanical Engineering, University of British Columbia, 6250 Applied Science Lane, Vancouver, BC, Canada V6T 1Z4.
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  • Dana Grecov

    1. Department of Mechanical Engineering, University of British Columbia, 6250 Applied Science Lane, Vancouver, BC, Canada V6T 1Z4
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Abstract

Numerical simulations of the gas–solid flow in a flat-based spouted bed with a draft tube (DTSB) are conducted with a Eulerian–Eulerian granular kinetic model. The hydrodynamics of the flow in DTSB is investigated and compared with published experimental data. The effect of the gas velocity on the particles circulation rate is evaluated, and parametric studies of the restitution coefficient are performed. In addition, several different frictional models are tested. A model for the liquid spray injection into a gas–solid flow is proposed and implemented into a commercial CFD solver, Fluent 6.3. The liquid spray introduced through the bottom nozzle is simulated, and the influence of spray rate on solids concentration and velocity inside the draft tube is examined.

Abstract

Des simulations numériques de l'écoulement gaz-solide dans un lit jaillissant à base plate et muni d'un tube d'aspiration (DTSB) sont menées à l'aide d'un modèle cinétique granulaire eulérien-eulérien. L'hydrodynamique de l'écoulement dans le DTSB est étudiée et comparée avec les données expérimentales publiées. L'effet de la vitesse de gaz sur la vitesse de circulation des particules est évalué et des études paramétriques sur le coefficient de restitution sont effectuées. En outre, plusieurs modèles de friction différents sont testés. Un modèle pour l'injection du liquide par atomisation dans un écoulement gaz-solide est proposé et appliqué dans le simulateur CFD Fluent 6,3. Le jet liquide introduit dans l'orifice du fond est simulé et l'influence de la vitesse d'atomisation sur la concentration en solide et la vitesse dans le tube d'aspiration est examinée.

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