بررسی پارامترهای تأثیرگذار روی سیالیت lithium-titanate در بستر سیال گاز-جامد
چکیده
در بسترهای سیال حبابی، نحوه شکل گیری حباب ها، محدوده جریان حبابی و سرعت فازهای مختلف شدیداً روی جریان هیدرودینامیکی بستر تأثیر می گذارد. هرگونه تغییری در ماهیت هیدرودینامیکی فازها می تواند، عملکرد کاملاً متفاوتی را در رآکتورهای شیمیایی و مبدل های حرارتی ایجاد کند. به همین دلیل هدف اصلی این تحقیق بررسی ماهیت سیالیت و رژیم جریان حبابی در بستر های سیال است. بدین منظور بستر سیالی حاوی ذرات جامد ?li?_2 tio_3 و هوا به عنوان سیستم مورد مطالعه انتخاب شد. رفتار هیدرودینامیکی بستر به ازای ارتفاع اولیه و قطر ذرات متفاوت با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (cfd) مورد بررسی قرار گرفت. برای حل عددی، از روش مدل جریان دو فازی eulerian-eulerian بر پایه تئوری جنبشی جریان گرانولی استفاده شد. نتایج شبیه سازی از جمله افت فشار برای قطر های مختلف و ارتفاع اولیه متفاوت با نتایج تجربی و روابط تجربی موجود، مقایسه و اعتبار سنجی شد. همچنین وقوع جریان حبابی در بستر سیالی حاوی ذرات جامد ?li?_2 tio_3 به ازای سرعت 0.5 m/s مورد بررسی قرار گرفت. شبیه سازی دو بعدی بستر سیال حاوی ذرات جامد ?li?_2 tio_3 نشان داد که شروع ناحیه سیالیت به ارتفاع اولیه بستر وابسته نیست اما، با افزایش قطر ذرات افزایش می یابد. همچنین افت فشار بستر با افزایش ارتفاع اولیه ذرات جامد، افزایش پیدا می کند. همچنین نتایج شبیه سازی نشان داد که ذرات جامد ?li?_2 tio_3 به خوبی سیال می شوند و رژیم جریانی حبابی به خوبی در این بسترها قابل مشاهده است. بنابراین می توان انتظار داشت که بستر سیالی حاوی ذرات جامد ?li?_2 tio_3 عملکرد خوبی برای پخش یکنواخت انتقال حرارت و جرم در کل بستر داشته باشد.