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Keywords:

  • spouted bed model;
  • multi-dimensional model;
  • modelling spouting;
  • two-fluid equations

Abstract

A multi-dimensional model is developed to describe the fluid and particle dynamic behaviour of spouted beds. The position of the spout-annulus interface is determined by a variational analysis. Two-fluid equations are used to represent gas and solids motions in the spout while the vector Ergun equation and soil mechanics equations are employed to describe, respectively, gas and solids behaviour in the annulus. Using numerical finite difference methods, the set of governing equations is solved subject to carefully chosen boundary conditions. The model predictions of key hydrodynamic characteristics are in reasonable agreement with available measured data selected from the literature to represent a wide range of experimental conditions.

On a mis au point un modèle multi-dimensionnel afin de décrire le comportement dynamique du fluide et des particules dans des lits jaillissants. La position de l'interface jet-espace annulaire est déterminée au moyen d'une analyse variationnelle. Des équations à deux fluides permettent de représenter les mouvements de gaz et de solides dans le jet tandis qu'on utilise l'équation vectorielle d'Ergun et des équations de la mécanique des sols afin de décrire, respectivement, le comportement du gaz et des solides dans l'espace annulaire. L'ensemble des équations de contrǒle sont résolues par la méthode des différences finies avec des conditions aux limites soigneusement choisies. Les prédictions des modèles concernant les principales caractéristiques hydrodynamiques concordent raisonnablement bien avec les données mesurées sélectionnées dans la littérature scientifique de façon à rendre compte d'une vaste gamme de conditions expérimentales.