极窄管内水流体化床中的栓塞态
软凝聚态物质
2020-04-17 v2 流体动力学
摘要
本文通过实验与数值手段研究了窄管中水流体化床内颗粒栓塞的动力学。流体化床在内径 25.4 mm 的管内形成，由直径 6 mm、比重 3.69 的氧化铝珠组成；因此管径与颗粒直径之比为 4.23，属于极窄情形。布置了三种不同的床层，分别由 250、400 和 500 颗珠组成，并施加两种水流速，分别对应 0.137 和 0.164 m/s 的表观流速，以及基于管径的 3481 和 4177 的雷诺数。在此条件下，可观察到具有特征长度与传播速度的颗粒栓塞的形成。实验中，我们用高速相机拍摄流体化床，并利用数值脚本在图像中自动识别与追踪栓塞。数值方面，我们使用耦合的 CFD-DEM（计算流体动力学-离散元方法）程序进行计算，并借助数值脚本识别与追踪颗粒栓塞。我们首次通过实验与数值模拟获得了极窄管中颗粒栓塞的长度尺度与传播速度，二者吻合良好。
引用
@article{arxiv.1901.07351,
title = {Plug regime in water fluidized beds in very narrow tubes},
author = {Fernando David Cúñez Benalcázar and Erick de Moraes Franklin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.07351},
year = {2020}
}
备注
Accepted Manuscript for Powder Technology