Численное исследование влияния подмоделей сопротивления на гидродинамику газификатора биомассы с фонтанирующим слоем

Abstract

В работе выполнено численное исследование влияния моделей сопротивления на гидродинамику газификатора биомассы с фонтанирующим слоем. По литературным данным была построена CFDмодель и проведены расчёты гидродинамики без учета химического реагирования и тепломассообмена. При вычислениях использовались подмодели сопротивления GidaspowErgunWenYu, SyamlalObrien и GidaspowSchillerNaumann. Сравнение полученных результатов проводилось с работой, в которой проведено моделирование этого же эксперимента. Из полученных данных видно, что результаты расчёта, в котором используется подмодель сопротивления GidaspowErgunWenYu, имеют гидродинамику движения частиц схожую с литературным моделированием эксперимента. При этом градиент порозности отличается, что может быть связано с проведение расчетов без учета газовыделение из фонтанирующего слоя, отсутствием теплообмена и постоянством свойств газовой среды.

In this work, a numerical study of the influence of drag models on the hydrodynamics of a biomass gasifier with a spouting bed is performed. According to the literature data, a CFD model was built and hydrodynamic calculations were carried out without taking into account the chemical reaction and heat and mass transfer. The resistance submodels GidaspowErgunWenYu, SyamlalObrien, and GidaspowSchillerNaumann were used in the calculations. The obtained results were compared with the work in which the simulation of the same experiment was carried out. From the data obtained, it can be seen that the results of the calculation, which uses the GidaspowErgunWenYu drag submodel, have particle motion hydrodynamics similar to the literature simulation of the experiment. At the same time, the porosity gradient is different, which may be due to the calculations without taking into account the gas release from the spouting layer, the absence of heat transfer and the constancy of the properties of the gaseous medium.