Development and verification of coarse‐grain CFD‐DEM for nonspherical particles in a gas–solid fluidized bed

流化床 计算流体力学 化学工程 化学 工艺工程 材料科学 环境科学 机械 物理 热力学 工程类
作者
Lianyong Zhou,Huaqing Ma,Zihan Liu,Yongzhi Zhao
出处
期刊:Aiche Journal [Wiley]
卷期号:68 (11) 被引量:9
标识
DOI:10.1002/aic.17876
摘要

Abstract Computational fluid dynamics coupled with discrete element method (CFD‐DEM) has been widely used to understand the complicated fundamentals inside gas–solid fluidized beds. To realize large‐scale simulations, CFD‐DEM integrated with coarse‐grain model (CG CFD‐DEM) provides a feasible solution, and has led to a recent upsurge of interest. However, when dealing with large‐scale simulations involving irregular‐shaped particles such as biomass particles featuring elongated shapes, current CG models cannot function as normal because they are all developed for spherical particles. To address this issue, a CG CFD‐DEM for nonspherical particles is proposed in this study, and the morphology of particles is characterized by the super‐ellipsoid model. The effectiveness and accuracy of CG CFD‐DEM for nonspherical particles are comprehensively evaluated by comparing the hydrodynamic behaviors with the results predicted by traditional CFD‐DEM in a gas–solid fluidized bed. It is demonstrated that the proposed model can accurately model gas–solid flow containing nonspherical particles, merely the particle dynamics are somewhat lost due to the scaleup of particle size. Finally, the calculation efficiency of CG CFD‐DEM is assessed, and the results show that CG CFD‐DEM can largely reduce computational costs mainly by improving the calculation efficiency of DEM. In general, the proposed CG CFD‐DEM for nonspherical particles strikes a good balance between efficiency and accuracy, and has shown its prospect as a high‐efficiency alternative to traditional CFD‐DEM for engineering applications involving nonspherical particles.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
心灵美的幼蓉完成签到,获得积分10
1秒前
5秒前
欧耶耶完成签到 ,获得积分10
8秒前
wodel发布了新的文献求助10
11秒前
奋斗诗云完成签到 ,获得积分10
13秒前
尤奥毅发布了新的文献求助20
14秒前
HuSP完成签到,获得积分10
17秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
22秒前
wbb完成签到 ,获得积分10
27秒前
无花果应助shan采纳,获得10
30秒前
橘柚完成签到 ,获得积分10
34秒前
坦率雪枫完成签到 ,获得积分10
41秒前
流萤晓成眠完成签到,获得积分10
42秒前
47秒前
小白完成签到 ,获得积分10
49秒前
HHM完成签到,获得积分10
50秒前
shan发布了新的文献求助10
50秒前
明理的寻桃完成签到 ,获得积分10
58秒前
荣浩宇完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研猫完成签到,获得积分10
1分钟前
培培完成签到 ,获得积分10
1分钟前
勤qin完成签到 ,获得积分10
1分钟前
迅速千愁完成签到 ,获得积分0
1分钟前
luckweb完成签到,获得积分10
1分钟前
luckweb发布了新的文献求助10
1分钟前
洋芋完成签到,获得积分10
1分钟前
聪明机器猫完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
mito完成签到,获得积分10
1分钟前
牛肉面完成签到,获得积分10
1分钟前
超级的冷菱完成签到 ,获得积分10
1分钟前
好学的泷泷完成签到 ,获得积分10
1分钟前
乐天生完成签到,获得积分10
1分钟前
激动的xx完成签到 ,获得积分10
1分钟前
李爱国应助shan采纳,获得10
2分钟前
ilk666完成签到,获得积分10
2分钟前
照亮世界的ay完成签到,获得积分10
2分钟前
一个爱打乒乓球的彪完成签到 ,获得积分10
2分钟前
笨笨千亦完成签到 ,获得积分10
2分钟前
penxyy应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6028377
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7689762
关于积分的说明 16186442
捐赠科研通 5175567
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2769564
邀请新用户注册赠送积分活动 1753030
关于科研通互助平台的介绍 1638811