مطالعه عددی هیدرودینامیک ذره ها در بسترهای شارانیده مخروطی با استفاده از CFD-DEM

در این مطالعه، هیدرودینامیکی، بسترهای گاز-جامد مخروطی دارای ذره ها از نوع گلدارت D و B با قطرهای به ترتیب mm 2 و mm  287/0 با استفاده از نرم افزار دینامیک سیال های محاسباتی (CFD) فلوینت 1/18 در حالت سه بعدی بررسی شده و نتیجه های به دست آمده از نرم افزار با داده های آزمایشگاهی مقایسه شدند. مدل فاز گسسته متراکم (DDPM) با بسته DEM به منظور در نظر گرفتن اثرهای تماس ذره- ذره در فاز ذره های مورد استفاده  قرارگرفت. فاز پیوسته نیز از روش اولرین در شبیه سازی استفاده شد که مدل آشفتگی پراکندهk-ԑ برای این فاز مورد استفاده قرارگرفت. مدل درگ گیداسپاو نیز برای محاسبه ضریب تبادل مومنتوم بین گاز- جامد استفاده شد. نتیجه های افت فشار و انبساط بستر مدل با داده های تجربی همخوانی قابل پذیرشی را نشان می دهند. نتیجه های توان تراکمی طیف سنجی در این سامانه ها نشان می دهد که فرکانس غالب برابر  Hz3/2 بوده که با سامانه های حبابی معمولی تفاوت دارد. با توجه به این که در زمینه بسترهای فواره ای مخروطی کارهای محدودی صورت گرفته است و به طور ویژه از دیدگاه لاگرانژی در این بسترها تاکنون کاری انجام نشده است، مطالعه حاضر که شبیه سازی سه بعدی بستر فواره ای مخروطی است می تواند مبنای خوبی برای کارهای آینده در زمینه شبیه سازی CFD بسترهای مخروطی باشد.