تحلیل عددی رفتار هیدرودینامیک اختلاط سه فازی پوسته برنج، شن و هوا در بستر سیال حبابی با رفتار دانه ای ذرات

زیست توده به عنوان یک منبع انرژی تجدید پذیر در سراسر جهان از اهمیت زیادی برخوردار است. نقش اختلاط و جدایش ذرات زیست توده و ماده بستر در فرآیند گازی سازی بستر سیال بسیار حایز اهمیت است. هر چه میزان اختلاط این ذرات به خوبی انجام شود، کیفیت گازهای سنتز شده خروجی از فرآیند گازی سازی زیست توده افزایش می یابد. این پژوهش با استفاده از ابزار دینامیک سیالات محاسباتی به روش حجم محدود با رویکرد جریان چند فازی اویلرین به بررسی فرآیند اختلاط سه فازی پوسته برنج (زیست توده)، شن (ماده بستر) و هوا در بستر سیال حبابی می پردازد. تاثیر ضریب برخورد بین ذرات و شرایط مرزی دیوار برای فاز جامد در فرآیند اختلاط زیست توده و ماده بستر مطالعه شده است. در این پژوهش، تاثیر لغزش آزاد، لغزش جزیی و بدون لغزش برای ذرات در برخورد با دیوار بررسی شده است. در شرایط لغزش جزیی، سرعت ذرات پوسته برنج و شن در مقایسه با دو حالت دیگر بیشتر می باشد، لذا هر چه سرعت ذرات در بستر افزایش یابد، اختلاط و توزیع یکنواخت ذرات در بستر افزایش می یابد. بررسی افت فشار در بستر سیال نشان می دهد، در شرایط لغزش آزاد، افت فشار به ترتیب 09/8 درصد و 2/14درصد نسبت به دو حالت لغزش جزیی و لغزش کلی کمتر می باشد. همچنین سه نوع پوسته برنج با ضرایب برخورد متفاوت مطالعه شده است. در نتیجه این مطالعه، با کاهش ضریب برخورد بین ذرات، سرعت ذرات پوسته برنج و شن حدود 9 درصد افزایش یافته و افت فشار حدود 22 درصد کاهش می یابد.