A CFD comparative study of bubbling fluidized bed behavior with thermal effects using the open-source platforms mfix and openfoam

Autores
Reyes Urrutia, Ramón Andrés; Venier, César Martín; Mariani, Nestor Javier; Nigro, Norberto Marcelo; Rodriguez, Rosa Ana; Mazza, German Delfor
Año de publicación
2021
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
This work studies the performance of two open-source CFD codes, OpenFOAM and MFiX, to address bubbling fluidized bed system at different temperature and heat transfer conditions. Both codes are used to predict two parameters that are relevant for the design of fluidized units: the minimum fluidization velocity as a function of the temperature of the bed and wall-to-bed heat transfer coefficient from a lateral wall and from internal tubes. Although the CFD solvers are structuraly similar, there are some key differences (available models, meshing techniques, and balance formula-tions) that are often translated into differences in the fields prediction. The computational results are compared between both codes and against the experimental data. The minimum fluidization velocity can be correctly predicted with both codes at different temperatures while, in general, for the heat transfer and the fluidization patterns, MFiX shows slightly more accurate results compared to OpenFOAM but with low versatility for meshing curved geometries which might translate into higher computational costs for the same level of accuracy.
Fil: Reyes Urrutia, Ramón Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas. Universidad Nacional del Comahue. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas; Argentina
Fil: Venier, César Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Centro de Investigaciones en Métodos Computacionales. Universidad Nacional del Litoral. Centro de Investigaciones en Métodos Computacionales; Argentina
Fil: Mariani, Nestor Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas "Dr. Jorge J. Ronco". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; Argentina
Fil: Nigro, Norberto Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Centro de Investigaciones en Métodos Computacionales. Universidad Nacional del Litoral. Centro de Investigaciones en Métodos Computacionales; Argentina
Fil: Rodriguez, Rosa Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas. Universidad Nacional del Comahue. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas; Argentina
Fil: Mazza, German Delfor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas. Universidad Nacional del Comahue. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas; Argentina
Materia
BUBBLING FLUIDIZED BED
MFIX
OPEN-SOURCE SOFTWARE
OPENFOAM
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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