Impact of particle loading and phase coupling on gas–solid flow dynamics: A case study of a two-phase, gas–solid flow in an annular pipe
Notice bibliographique
Résumé
The present study is devoted to a two-phase, gas–solid flow in an annular pipe (hollow cylinder) at an elevated pressure of 15 bars and moderate Reynolds number of circa 6000. The influence of the particle loading, the interaction between the phases, and turbulence dispersion on the flow dynamics is systematically studied by means of computational fluid dynamics simulations, employing the Ansys FLUENT commercial package. The cases with a particle volumetric fraction of 1.2% are referred to as “high particle loading,” and those with 0.13% are denoted as “low particle loading.” The following cases are investigated: (1) pure gas flow; (2) low particle loading two-phase flow with one-way coupling and with turbulence dispersion; (3) low particle loading two-phase flow with two-way coupling but without turbulence dispersion; (4) low particle loading two-phase flow with two-way coupling and with turbulence dispersion; (5) high particle loading two-phase flow with one-way coupling and with turbulence dispersion; (6) high particle loading two-phase flow with two-way coupling but without turbulence dispersion; and (7) high particle loading two-phase flow with two-way coupling and with turbulence dispersion. The boundary layer is found to grow without fluctuations of the turbulent kinetic energy (TKE) for cases 1, 2, and 5. For case 4, the TKE fluctuations have been identified, although they appear to be less substantial than those in cases 6 and 7. The authors attribute the semi-chaotic nature of the TKE fluctuations to the particle loading and two-way coupling. In addition, the onset and development of the flow instability have been observed at a random axial distance in cases 4, 6, and 7. Such instability is also attributed to the two-way coupling with turbulence dispersion in the flow. It is concluded that the particle loading, one-way, or two-way coupling between the phases, and the turbulence dispersion models significantly influence the development of the flow dynamics with the same inlet and boundary conditions. Consequently, it is not a trivial question, which result a user should trust. The present computational results inspire to perform verification as well as experimental validation of the simulations, so the simulation results can subsequently be used with confidence for design analysis.
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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 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».