بررسی تاثیر دانسیته ذرات روی هیدرودینامیک بستر سیال گاز-جامد با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

در سالهای اخیر استفاده از بسترهای سیال در تولید انرژی رو به افزایش است. تولید انرژی از سوختهای فسیلی به علت محدودیت منابع آن و اثرات زیست محیطی امروزه خیلی مورد بحث قرار میگیرد و چشمانداز آینده انرژی بسوی استفاده بیشتر از منابع پاک و تجدیدپذیر انرژی است. بیوماس بعنوان یکی از منابع مهم انرژی است که تجدیدپذیر هم میباشد و بعد از نفت، گاز و ذغال سنگ بالاترین اهمیت را دارد. گازساز بستر سیال یکی از تکنولوژیهایی است که بمنظور استفاده از انرژی بیوماس بکار برده میشود. با این وجود ذرات بیوماس بعلت خواص ویژهای همچون شکل و دانسیته غیرعادی به سختی سیال میشوند. لذا بهبود بازدهی فرآیند گازسازی نیازمند آگاهی از رفتار سیالیت آن دارد که به کمک دینامیک سیالات محاسباتی(cfd) این امر قابل دستیابی است. با توجه به اینکه دانسیته ذرات یکی از پارامترهای موثر بر رفتار هیدرودینامیک بستر سیال میباشد هدف از این تحقیق بررسی تاثیر دانسیته ذرات در سرعتهای مختلف سیال هوا با استفاده از cfd است. بدین منظور از نرمافزار شبیهساز فلوئنت در هندسه دوبعدی با استفاده از سه ماده هم اندازه با دانسیته مختلف(ذرات شیشه ، پوست گردو و غلاف ذرت ) و سیال هوا در محدوده سرعت سیال سازی cm/s41-21 استفاده شده است. برای حل عددی، از روش مدل جریان دو فازی اویلری-اویلری بر پایه تئوری جنبشی جریان گرانولی استفاده شد. نتایج شبیهسازی نشان داد که افزایش دانسیته ذرات موجب افت فشار بیشتر در بستر شده همچنین باعث انبساط بیشتر بستر ذرات گردید. همچنین با کاهش دانسیته ذرات، توزیع گاز در بستر بهتر شده و سیالیت حالت یکنواختتری داشت. افزایش سرعت هوا در بستر نیز باعث تشکیل حبابهای بزرگتر و انبساط بیشتر در بستر شد.