The Bed Expansion and Particle Velocity Analysis in the Swirling Fluidized Bed Combustor (SFBC) Cold Model

Authors

  • S. W. Lee,

    Corresponding author
    1. Centre for Advanced Energy Systems and Environmental Control Technologies, School of Engineering, Morgan State University, Cold Spring Lane and Hillen Road, Baltimore, MD 21239, USA
    • Centre for Advanced Energy Systems and Environmental Control Technologies, School of Engineering, Morgan State University, Cold Spring Lane and Hillen Road, Baltimore, MD 21239, USA
    Search for more papers by this author
  • Y Liu

    1. Centre for Advanced Energy Systems and Environmental Control Technologies, School of Engineering, Morgan State University, Cold Spring Lane and Hillen Road, Baltimore, MD 21239, USA
    Search for more papers by this author

Abstract

Flow visualization and analysis was extensively conducted in a bench-scale swirling fluidized bed combustor (SFBC) cold model. An advanced laser-based particle image velocimetry (PIV) system was used to visualize the gas-particle flow in SFBC cold model. The robust experiment design method was applied to study the bed expansion in the SFBC cold model in relationship with secondary airflow ratio. It was found that the secondary airflow ratio did not affect the bed expansion in the SFBC cold model. Based on the PIV velocity profiles analysis, it was observed that particle velocities increased when secondary airflow ratio is increased. The secondary air was definitely generating the high tangential particle velocity.

Abstract

On a procédé à la visualisation et à l'analyse extensives d'écoulements dans un banc d'essai (modèle froid) de combusteur à lit fluidisé tourbillonnant (SFBC). On a employé une technique avancée de vélocimétrie par images de particules (PIV) pour visualiser l'écoulement gaz-particule dans le modèle SFBC froid. Une méthode de plan d'expérience robuste a été appliquée à l'étude de l'expansion du lit dans le modèle SFBC froid en relation avec le taux de débit d'air secondaire. On a trouvé que le taux de débit d'air secondaire n'influait pas sur l'expansion du lit dans le modèle SFBC froid. D'après l'analyse des profils de vitesse par PIV, on a observé que les vitesses de particules augmentaient lorsque le taux de débit d'air secondaire augmente. L'air secondaire est sans aucun doute responsable de la vitesse de particules tangentielle élevée.

Ancillary