بررسي كلوخه شدن در راكتور بستر سيال با توزيع دوگانه ذرات پلي اتيلن به روش CFD-DEM

در این تحقیق، مدل ذره گسسته با رویكرد كره نرم و معادله ی ناویه - استوكس با معادلات انرژی جهت مدل سازی بسترهای سیال دما بالا در راكتور بستر سیال هوا پلی اتیلن همراه - شده است. مدل فنر و ضربه گیر خطی جهت مدل سازی برخورد بین ذرات و برخورد ذره با دیوار در نظر گرفته شده است. نیروی چسبندگی بر اساس نیرویی وابسته به زمان بر پایه ی تشكیل پل جامد بین دو ذره پلی اتیلن با استفاده از مدل جریان ویسكوز محاسبه شد. حركت كلوخه ها با استفاده از مدل چند كره ای محاسبه گردید. استفاده از این روش امكان تعریف كلوخه های واقعی كه حركت جابجایی و چرخشی آنها بر اساس سرعت و مركز جرمشان انجام میگیرد را فراهم آورد. نتیجه ی نهایی كه از این مطالعه گرفتیم، این بوده است كه در فرآیند كلوخه شدن ذرات در بستر، شروع كلوخه شدن با ذرات كوچكتر میباشد و این ذرات كوچكتر نقش بسیار تاثیرگذاری بر كلوخه شدن دارند كه نیاز به بررسی بیشتر در این زمینه میباشد.

In this study, soft-sphere discrete element method (DEM) and Navier-Stokes equations were coupled with equations of energy to investigate the process of agglomeration at high temperature in an air-polyethylene fluidized bed. Linear spring-dashpot type contact model was used to represent particle–particle and particle–wall interactions. The cohesive force for polyethylene particles was calculated based on a time dependent model for solid bridging by viscous flow. The motion of agglomerates was described according to the multi-sphere method. By applying this method, it was possible to define sintered agglomerate as a real object whose translational and rotational motion were calculated according to its velocity and center of gravity. The final result of this study we have, is that in the process of agglomeration of the particles in the bed, the agglomeration is begin with smaller particles and the this particles influencing role in the agglomeration that require further investigation in this field.