Simulación de un lecho fluidizado gas-sólido en 2D utilizando OpenFoam

Identificador:  TFM:548

Handle: https://hdl.handle.net/20.500.11797/TFM548

Autores:  González Weiberlen, Diego René

Resumen:
Este trabajo consiste en la simulación numérica de un flujo bifásico gas-sólido en un lecho fluidizado en dos dimensiones. El modelo Euleriano-Euleriano es utilizado para la simulación del problema, las ecuaciones que modelan el flujo son las ecuaciones de continuidad y Navier-Stokes promediadas para cada fase. Además, la teoría cinética de sólidos granulares se utiliza para la descripción de las propiedades de la fase sólida. Las simulaciones se llevan a cabo mediante el software OpenFoam, utilizando específicamente el solver twoPhaseEulerFoam. Los resultados obtenidos son validados con datos experimentales y simulaciones disponibles en la literatura. Dos velocidades de entrada de gas 0.38 y 0.46 mis son consideradas, los resultados se analizan mediante la comparación del perfil de fracción de sólidos promedio, caída de presión y tasa de expansión del lecho. En todas las simulaciones realizadas, se constata que los resultados obtenidos se ajustan a los proporcionados por la literatura. Se evalúan dos coeficientes de interacción entre las fases, y se encuentra que el modelo de Syarnlal O' Brien predice mejor el comportamiento de la fracción de sólidos promedio en el lecho que el modelo de Gidaspow. Comparaciones entre regímenes laminar y turbulento para el flujo de gas, en la distribución radial de las partículas en el lecho también fueron realizadas, no se encontraron diferencias apreciables entre el flujo laminar y turbulento, sin embargo, es necesario llevar a cabo estudios posteriores como simulaciones en tres dimensiones para realizar un análisis más completo.