Modelowanie CFD kinetyki suszenia ziarna w aparacie fontannowym

Szafran, R.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Modelowanie CFD kinetyki suszenia ziarna w aparacie fontannowym

Autorzy

Szafran R.

Identyfikatory

Warianty tytułu

CFD modelling of kinetics of drying in a spouted bed apparatus

Języki publikacji

Abstrakty

Omówiono możliwości wykorzystania numerycznej mechaniki płynów CFD w obliczeniach inżynierskich kinetyki procesu suszenia ziarna w suszarce fontannowej z wewnętrzną cyrkulacją złoża. Do opisu hydrodynamiki przepływu wykorzystano podejście Eulerowsko-Eulerowskie. Model sprzężonej wymiany ciepła i masy został zintegrowany z komercyjnym oprogramowaniem FLUENT za pomocą funkcji UDF. Kinetykę procesu suszenia ziarna opisano za pomocą modelu klasycznego oraz dyfuzyjnego w I i II okresie suszenia. Wyniki symulacji porównano z danymi doświadczalnymi oraz wartościami obliczonymi z korelacji.

In the paper, the possibilities of application of computational fluid dynamics CFD technique to engineering calculations of drying kinetics in a spouted bed dryer are analyzed. The Eulerian-Eulerian multifluid modelling approach was applied to predict two-phase flow hydrodynamics. A model of coupled heat- and mass-transfer was combined with the commercially available code FLUENT by means of the UDF programming. The kinetics of drying was described by classical and diffusional models for periods I and II of drying, respectively. The results of the simulations were compared with experimental data and with values obtained from various correlations.

Słowa kluczowe

aparat fontannowy CFD kinetyka modelowanie ziarno

Wydawca

Komitet Inżynierii Chemicznej i Procesowej Polskiej Akademii Nauk

Czasopismo

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

Rocznik

2005

Tom

T. 26, z. 2

Strony

289--307

Opis fizyczny

Bibliogr. 37 poz., rys., tab.,

Twórcy

autor

Szafran R.

Instytut Inżynierii Chemicznej i Urządzeń Cieplych Politechniki Wrocławskiej

Bibliografia

[1] HORIO M., SAITO A., UNOU K., NAKAZONO H., SHIBUYA N., SHIMA S., KOSAKA A., Chem. Eng. Sci., 1996,51,3033.
[2] AL-MAYMAN, S.I., AL-ZAHRANI, S.M., Fuel Process. Technol., 2003, 80, 169.
[3] VEGA-MERC ADO H., GONGORA-NIETO M.M.,BARBOSA-CANOVASG.V., J. Food Eng., 49, 2001, 271.
[4] KUNDU K., DATTA A., CHATTERJEE P., Drying Technol., 2001, 19, 343.
[5] KONDURI R.K., ALTWICKER E.R., MORGAN III, M.H., Chem. Eng. Sci., 1999, 54, 185.
[6] KERSTEN S.R.A., PRINS, W., VAN DER DRIFT B., VAN SWAAIJ W.P.M., Chem. Eng. Sci., 2003, 58, 725.
[7] Luo C, AOKI K., UEMIYAS., KOJIMA T, Fuel Process. Technol., 1998,55, 193.
[8] MATHUR K., B., EPSTEIN N., Spouted Beds, New York, Academic Press, 1974.
[9] MUJUMDAR A.S., Handbook of Industrial Drying, Second Edition, New York, Marcel Dekker, 1995.
[10] MA X., KANEKO T., XU G., KATO K., Fuel, 2001, 673.
[11] CHUC.Y., HWANG S.J., Powder Technol., 2002, 127, 185.
[12] MUKADI L., GUY CH., LEGROS R., Can. J. Chem. Eng., 1999,77,420.
[13] JONO K., ICHIKAWA H., MIYAMOTO M., FUKUMORI Y., Powder Technol., 2000, 113, 269.
[14] ICHIKAWA H., ARIMOTO M., FUKUMORI Y., Powder Technol., 2003, 130, 189.
[15] GUIGNON, B., DUQUENOY, A., DUMOULIN, E.D., Drying Technol., 2002, 20, 419.
[16] SHUHAMA I.K., AGUIAR M.L., OLIVEIRA W.P., FREITAS L.A.P., J. Food Eng., 2003, 59, 93.
[17] SZAFRANR.G., KMIEC A., InZ. Chem. Proc, 2004, 25, 1645.
[18] SZAFRAN R.G., Modelowanie procesu suszenia w suszarce fontannowej, Rozprawa doktorska, Politechnika Wroctawska, Instytut Inzynierii Chemicznej i Urzadzeri Cieplnych, Wroclaw, 2004, 113/04/P-001, http://labl25.iic.pwr.wroc.pl/romek/obrona2.htm.
[19] BEZZO F., MACCHIETTO S., PANTELIDES C.C., Computers Chem. Eng., 2000, 24, 653.
[20] BEZZO F., MACCHIETTO S., PANTELIDES C.C., AlChE J., 2003,49, 2133.
[21] FLUENT 6.1 User's guide, Lebanon NH, Fluent Inc., 2003, http://www.fluent.com.
[22] DEVAHASTINS., MUJUMDAR A.S.,RAGHAVANG.S.V., Drying Technol., 1998, 16,525.
[23] MADHIYANONT., SOPONRONNARITS.,TIA W., Drying Technol., 2001, 19, 1045.
[24] MADHIYANON T, SOPONRONNARIT S., TIA W., Drying Technol., 2002, 20, 587.
[25] COUMANS W.J., Chem. Eng. Process., 2000, 39, 53.
[26] LANGRISHT.A.G., KOCKELT.K., Chem. Eng. J., 2001, 84, 69.
[27] HARVIE D.J.E., LANGRISH T.A.G., FLETCHER D.F.A., Trans IChemE, 2002, 80, C, 163.
[28] SCHLICHTING H., Boundary Layer Theory, New York, McGraw-Hill, 1960.
[29] GUNN D.J., Int. J. Heat Mass Transfer, 1978, 21,467.
[30] Fick A.E., Ann. der Physik, 1855, 94, 59.
[31] CRANK J., 77«? mathematics of diffusion, 2nd Edition, Oxford, Oxford University Press, 1990. [32] SZAFRAN R.G., KMIEC A., Ind. Eng. Chem. Res., 43, 2004, 1113.
[33] GIDASPOW D., Multiphase Flow and Fluidization, USA, Academic Press, 1994.
[34] LAUNDER B.E., SPALDING D.B., Lectures in Mathematical Models of Turbulence, London, Academic Press, 1972.
[35] SZAFRAN R.G., KMIEC A., LUDWIG W., CFD Modeling of a Spouted Bed Dryer, X Sympozjum Suszarnictwa, Lodz, 2003, przeslane do druku w Drying Technol.
[36] KMIEC A., SZAFRAN R.G., Kinetics of Drying of Microspherical Particles in a Spouted Bed Dryer with a Draft Tube, Proceedings of the 12th International Drying Symposium, The Netherlands, IDS 2000, 15-02B.
[37] KMIEC A., SZAFRAN R.G., Inz. Chem. Proc, 2001, 22, 729.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BGPK-1006-3968