Comparison and validation of CFD models in liquid–solid suspensions

Authors

  • Olli Visuri,

    Corresponding author
    1. Faculty of Chemistry and Materials Sciences, Department of Biotechnology and Chemical Technology, School of Science and Technology, Aalto University, P.O. Box 16100, Aalto FI-00076, Finland
    • Faculty of Chemistry and Materials Sciences, Department of Biotechnology and Chemical Technology, School of Science and Technology, Aalto University, P.O. Box 16100, Aalto FI-00076, Finland.
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  • Maret Liiri,

    1. Faculty of Chemistry and Materials Sciences, Department of Biotechnology and Chemical Technology, School of Science and Technology, Aalto University, P.O. Box 16100, Aalto FI-00076, Finland
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  • Ville Alopaeus

    1. Faculty of Chemistry and Materials Sciences, Department of Biotechnology and Chemical Technology, School of Science and Technology, Aalto University, P.O. Box 16100, Aalto FI-00076, Finland
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Abstract

A new simple method to validate CFD models in multiphase flows is presented. The experimental procedure used in this study is based on digital imaging and a simple algorithm to reduce the noise of an image. This method is inexpensive and easy to use and it can be applied to several liquid–solid systems where the liquid is transparent. The CFD modelling was done using a two-fluid κε model. Several drag correlations were tested in simulations with two impeller speeds and various particle sizes. The results were compared with experimental data. Comparison was also made with the just-suspended speed correlation by Zwietering.

Abstract

Une nouvelle méthode simple pour valider le modèle de DFN en écoulements de phases multiples est présentée. La méthode est fondée sur l'imagerie numérique et un algorithme simple visant à réduire le bruit d'une image. Cette méthode est économique et facile à utiliser; de plus, on peut l'utiliser avec plusieurs systèmes liquide-solide pour lesquels le liquide est transparent. La modélisation de la DFN a été accomplie à l'aide d'un modèle κε à deux fluides. Plusieurs corrélations de résistance ont été mises à l'essai dans des simulations avec deux vitesses d'impulseur et diverses tailles de particules. Les résultats ont été comparés avec les données expérimentales. La comparaison a également été réalisée avec la corrélation de vitesse de suspension minimale par Zwietering. © 2011 Canadian Society for Chemical Engineering

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