Investigation of the mean and turbulent particle velocity fields in a spouted bed using radioactive particle tracking

Authors

  • Toufik Djeridane,

    1. École Polytechnique de Montréal. DÉpartement de GÉnie Chimique. Succursale Centre-ville, Montréal, QC H3C 3A7, Canada
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  • Faïçal Larachi,

    1. École Polytechnique de Montréal. DÉpartement de GÉnie Chimique. Succursale Centre-ville, Montréal, QC H3C 3A7, Canada
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  • David Roy,

    1. École Polytechnique de Montréal. DÉpartement de GÉnie Chimique. Succursale Centre-ville, Montréal, QC H3C 3A7, Canada
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  • Jamal Chaovki,

    1. École Polytechnique de Montréal. DÉpartement de GÉnie Chimique. Succursale Centre-ville, Montréal, QC H3C 3A7, Canada
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  • Robert Legros

    Corresponding author
    1. École Polytechnique de Montréal. DÉpartement de GÉnie Chimique. Succursale Centre-ville, Montréal, QC H3C 3A7, Canada
    • École Polytechnique de Montréal. DÉpartement de GÉnie Chimique. Succursale Centre-ville, Montréal, QC H3C 3A7, Canada
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Abstract

A non invasive experimental Radioactive Particle Tracking method (R.P.T.) was used to determine the three-dimensional mean and turbulent particle velocity fields in a spouted bed. The local statistical properties were evaluated with approximately one million data obtained on typically 6 hours of particle tracking. Radial profiles of first and second order moments of the particle velocity field are presented in the spout, the annulus and the fountain region on several axial sections. In addition to the complete description of the solids mean flow pattern, the relevance of a strong anisotropy behavior for particle turbulence field was well established. Thus, this study constitutes an original experimental investigation needed both for a better physical understanding and refined flow modelling of gas-solid flows in spouted beds.

Abstract

Une méthode expérimentale non-intrusive de Poursuite de Particule Radioactive (R.P.T.) a été utilisée pour la détermination du champ de vitesse tridimensionnel moyen et fluctuant de particules dans un lit à jet. Les propriétés statistiques locales ont été obtenues sur environ un million de points pendant 6 heures d'acquisitions. Des profils radiaux de moments d'ordre un et deux du champ de vitesse de particules sont présentés dans le cœur, l'anneau et la fontaine en différentes sections axiales. En plus de la description complète de la dynamique moyenne de la phase solide, l'existence d'une anisotropie importante du champ turbulent des particules est clairement établie. Ainsi, cette étude constitue une base de comparaison originale tant pour une meilleure compréhension physique que dans une perspective de modélisation fiable des écoulements gaz-solide des lits à jet.

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