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J-GLOBAL ID：202002225040140106   整理番号：20A0473336

触媒固定層反応器の粒子分解シミュレーション:乱流モデル,LES及びPIV測定の比較【JST・京大機械翻訳】

Particle-resolved simulations of catalytic fixed bed reactors: Comparison of turbulence models, LES and PIV measurements

著者 (3件)： Karthik G.M. (Department of Chemical Engineering, Indian Institute of Technology Delhi, New Delhi 110016, India) ,  Thaker Abhijeet H. (Department of Chemical Engineering, Indian Institute of Technology Delhi, New Delhi 110016, India) ,  Buwa Vivek V. (Department of Chemical Engineering, Indian Institute of Technology Delhi, New Delhi 110016, India)
資料名： Powder Technology  (Powder Technology)
巻： 361  ページ： 474-489  発行年： 2020年 
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： 粒子分解CFDシミュレーションは,粒子スケール流,輸送過程および化学反応の予測に広く用いられている。しかし,このようなシミュレーションで用いられる乱流モデルの影響は定量的には確立されていない。本研究では,粒子分解シミュレーションを行い,流れ,熱伝達及び反応の粒子スケール予測に及ぼす異なる乱流モデル(標準k-ε(KE),SST k-ω(SST),SSGレイノルズ応力(SSG),BSLレイノルズ応力(BSL)及びLES WALE(LES))の影響を理解した。粒子径比(TPDR)が約3.6,Re_ベッドが9765の球状粒子を含む正方形カラムのPIV測定と粒子分解シミュレーションの比較を行った。εに基づくモデル(KEとSSG)は乱流パラメータ(kとε)の過大評価により速度(V_xとV_y)プロファイルを過小予測し,ωベースモデル(SSTとBSL)に対して反対の挙動を観測した。LESモデルは測定値とより良い一致を示した。さらに,メタン水蒸気改質反応の数値研究を,5のTPDRと50,000のRe_tを有する30のランダムに充填された7穴円筒状粒子を含む充填層において実行した。εに基づくモデルは,バルク領域における速度,温度および化学種濃度のより低い値(粒子表面上のより高い値)を予測し,ωベースモデルと比較してより高いCH_4変換をもたらしたが,LESモデルは最も高いΔPおよびCH_4変換を示した。全体として,LESモデルの予測は実験に近いことが分かった。RSM(SSGとBSL)モデルの予測は渦粘性(KEとSST)モデルに対する改善を示さなかった。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *シミュレーション ,  Reynolds応力 ,  *乱流 ,  *乱流モデル ,  ラージエディシミュレーション ,  *固定層反応器 ,  渦粘性 ,  *固定層 ,  輸送現象 ,  ベッド ,  *触媒 ,  化学種 ,  熱伝達 ,  化学反応
準シソーラス用語： CFDシミュレーション , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 充填層 ,  粒子分解CFDシミュレーション ,  粒子画像流速測定 ,  乱流モデル ,  ラージエディシミュレーション ,  メタン水蒸気改質反応

分類 (2件)： 粉体工学  (XD03010M) ,  装置内の流れ  (XD01010Y)

タイトルに関連する用語 (7件)： 触媒 ,  固定層反応器 ,  分解 ,  シミュレーション ,  乱流モデル ,  LES ,  PIV