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J-GLOBAL ID：201502287585162139   整理番号：15A0006057

二流体モデルを用いた流動層反応器の格子独立挙動:粒度の効果

Grid independence behaviour of fluidized bed reactor simulations using the Two Fluid Model: Effect of particle size

著者 (3件)： CLOETE Schalk (NTNU Dep. of Energy and Process technology, Trondheim, NOR) ,  JOHANSEN Stein Tore (SINTEF Materials and Chemistry, Trondheim, NOR) ,  AMINI Shahriar (SINTEF Materials and Chemistry, Trondheim, NOR)
資料名： Powder Technology  (Powder Technology)
巻： 269  ページ： 153-165  発行年： 2015年01月 
JST資料番号： B0730A  ISSN： 0032-5910  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 二流体モデル(TFM)法を用いて実施した流動層反応器シミュレーションの格子独立挙動に対して,粒度が大きな影響を及ぼすことは良く知られている。一般的経験則状態では,セルサイズは粒度と共に線形的に大きくなり,その結果,セルサイズは常に粒度の多くてせいぜい10倍大きい。しかし本研究では,格子独立挙動に及ぼす,粒度の効果は予期せぬ程大きかった。特に,粒度が5倍増加すると,63倍大きいセルサイズを可能にし,本研究で検討した平面2D領域におけるシミュレーション解法に対して,63³≒250,000倍のスピードアップを意味する。このように,一般的経験則は,特に大きい粒子では,用心深過ぎであることが分った。綿密な研究から,粒子緩和時間が格子独立セルサイズの非常に良好な予測子であることが明らかになった。この結果は粒度のみから別のパラメータで確認する必要があるが,この関係を理論的に使用して,以前の流動層シミュレーションキャンペーンで要した時間浪費な格子独立研究を大幅に短くすることができる。一般的に,大きい粒度で許されたセルサイズの急速な増加から,かなり正確な工業規模シミュレーション(5m内径反応器)が,大きい粒子(約600μm)で2Dにおいて既に可能であることが示された。若し本研究で評価した2D格子独立挙動が3Dに拡張可能ならば,500~1000μmの範囲の大きい粒度は,1~4m範囲の反応器サイズにおいて完全3Dでシミュレートすることが既に可能である。小さい粒度(<200μm)のシミュレーションは未来数十年到達外であろうが,フィルター粗格子法が,そのようなシミュレーションを可能にするためには,必ず必要となるだろう。Copyright 2014 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *流動層反応器 ,  格子 ,  *粒度 ,  二次元 ,  CPU時間 ,  流体流 ,  プロセスシミュレーション ,  緩和時間 ,  乱流モデル ,  二流体模型
準シソーラス用語： 運動論 ,  粒子流

分類 (2件)： 粉体工学  (XD03010M) ,  反応装置  (XE01030X)

タイトルに関連する用語 (5件)： 二流体モデル ,  流動層反応器 ,  格子 ,  挙動 ,  粒度