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Estudio numérico del mezclado en un lecho fluidizado bidimensional

Authors: Campollo Muelas, Ricardo;

Estudio numérico del mezclado en un lecho fluidizado bidimensional

Abstract

La fluidización es un proceso por el cual un grupo de partículas sólidas se comporta como un fluido cuando un gas o líquido las atraviesa. El estudio y comprensión de la fluidización y del proceso de mezclado es muy importante para muchos procesos industriales. Aunque se han realizado muchos estudios sobre diferentes fenómenos durante el proceso de fluidización, todavía sigue existiendo una necesidad de comprender con profundidad los diferentes fenómenos que ocurren durante esta, en particular en el proceso de mezclado, de ahí la realización de este trabajo. El presente trabajo se centra en el estudio de simulación numérica del proceso de mezclado en un lecho fluidizado bidimensional (2D). Para ello se utilizó el programa de código abierto MFiX para resolver las ecuaciones constitutivas del modelo de dos fluidos (Euler-Euler), mediante el cual se tratan tanto las fases sólidas como la fase gas como dos medios continuos. Posteriormente se empleó el programa Matlab para el postproceso de los resultados. Se estudió la influencia que tienen la velocidad superficial y el tamaño de las partículas en el tiempo de mezclado del lecho. Y se compararon los resultados obtenidos en las simulaciones con los resultados obtenidos de forma experimental en un lecho de iguales características, ya realizados en un trabajo previo. Por tanto, en este proyecto se estudia el tiempo de mezclado obtenido de simulaciones numéricas para tres tamaños de partículas distintas, sometiendo cada partícula a tres velocidades de fluidización diferentes. Los resultados muestran que en los tres casos al aumentar la velocidad del gas el tiempo de mezclado disminuye. Por otro lado, de entre los tres tipos de partícula estudiados, aquellas de un tamaño intermedio muestran tiempos de mezclado menores, mientras que la tendencia de los otros dos tipos de partículas presenta un comportamiento más complejo. Los resultados obtenidos de la simulación muestran una tendencia similar a los resultados experimentales con los que se ha comparado.

Country
Spain
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Keywords

Ingeniería Industrial

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