CFD–DEM Simulation of Sand-Retention Mechanisms in Slurry Flow
Notice bibliographique
Résumé
The primary motivation of this paper is to investigate the sand-retention mechanisms that occur at the opening of sand filters. Various retention mechanisms under various conditions are explored that have a particulate flow with a low concentration of sand particles (called slurry flow) such as particle shape, size, and concentration. The computational fluid dynamic (CFD)–discrete element method (DEM) model is applied to predict the retention mechanisms under steady flow conditions of the well-bore. By using coupled CFD–DEM (CFD to model the fluid flow, and DEM to model the particle flow), the physics involved in the retention mechanisms is studied. The coarse grid unresolved and the smoothed unresolved (refined grid unresolved) coupling approaches implemented in STAR-CCM+ (SIEMENS PLM) are used to transfer data between the fluid and solid phases and calculate the forces. The filter slots under investigation have different geometries: straight, keystone, wire-wrapped screen (WWS) and seamed slot and the particles are considered with different shapes and different aspect ratios and size distributions. The flow regime is laminar in all simulations conducted. The CFD–DEM model is validated from the perspectives of particle–fluid, particle–particle, and particle–wall interactions. Verification of the CFD–DEM model is conducted by mesh sensitivity analysis to investigate the coupling resolution between the CFD and DEM. By simulation of numerous slurry flow scenarios, three retention mechanisms including surface deposition, size exclusion, and sequential arching of particles are observed. However, the concentration of particles is too diluted to result in multiparticle arch formation. In the simulations, various conditions are tested to give us an insight into the parameters and conditions that could affect the occurrence of the retention mechanisms. As an example, the importance of the gravity force and interaction forces on retention mechanisms are confirmed at the microscale in comparison with others forces involved in retention mechanisms such as the drag force, lift force, cohesive force, buoyancy force, and virtual mass force.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».