Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed.Gholamreza Etemad
سیدغلامرضا اعتماد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Masood Yoocef Ramandi
مسعود یوسف رامندی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1382

TITLE

Numerical investigation about the performance of fluidized bed dryers
In this research, flow field, heat transfer and mass transfer in a batch fluidized bed dryer, with specific dimensions have been investigated numerically. Drying gas is hot dry gas and the solid particles are unporous and wet. The flow in dryer is assumed two dimensional, axisymmetric, turbulent, incompressible and unsteady. In order to modeling the system, a combination of Eulerian-Eulerian and Eulerian-Lagrangian approaches, have been applied. The drying gas has uniform velocity and temperature profiles in the inlet of the dyer. The atmospheric conditions exist in the outlet of the dryer and wall of the dryer assumed to be adiabatic. Equations of the model are solved with appropriate boundary conditions and time step, for optimized network, using the finite difference numerical method based on control volume. In order to prove the accuracy of the solving method, the problem is simulated in a specific case and the results are compared with available experimental data. The comparison shows a good agreement. The effects of gas inlet velocity, particles diameter, particles density and bed depth, on flow field, and the effects of gas inlet velocity, gas inlet temperature and solid particles initial moisture, on heat transfer and mass transfer field have been investigated. Results indicate that the bed expansion ratio, increases with increasing in the velocity and the bubbles form near the wall. The bed expansion ratio, decreases with increasing in the solid particles diameter and the bubbles form in the center of the bed. The bed expansion ratio, increases with decreasing in the solid particles density and the bubbles form near the wall. Also, the region of the bed which has not any significant change increases. The bed expansion ratio, decreases with increasing in the bed depth. The evaporation rate, increases with increasing in the velocity, gas temperature and solid particles initial moisture and finally, the higher temperature drop occurs in the gas with increasing in the velocity, decreasing in the gas temperature and increasing in the solid particles initial moisture.
در تحقیق حاضر، میدان جریان، انتقال حرارت و انتقال جرم در یک خشک‌کن بستر سیال ناپیوسته، با ابعاد مشخص، به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. گاز خشک‌کننده هوای داغ خشک می‌باشد و ذرات جامد، غیر متخلخل و مرطوب هستند. جریان درون خشک‌کن به صورت دو بعدی با تقارن محوری، مغشوش، تراکم ناپذیر و ناپایدار در نظر گرفته شده است. جهت مدل‌سازی سیستم، ترکیبی از دیدگاه‌های اویلری- اویلری و اویلری- لاگرانژی به کار رفته است. گاز خشک کننده در ورودی خشک‌کن دارای پروفیل سرعت و دمای یکنواخت است. در خروجی خشک‌کن شرایط اتمسفریک برقرار بوده و دیواره خشک‌کن نیز عایق در نظر گرفته شده است. معادلات حاصل از مدل با شرایط مرزی و گام زمانی مناسب برای شبکه‌بندی بهینه، با استفاده از روش عددی اختلاف محدود بر مبنای حجم کنترل حل شده‌اند. جهت اطمینان از صحت روش حل به کار گرفته شده، مسأله در یک حالت خاص شبیه‌سازی شده و نتایج حاصل از آن با اطلاعات آزمایشگاهی موجود مقایسه گشته‌اند. این مقایسه نشانگر توافق خوبی بین آنهاست. اثر سرعت ورودی گاز، قطر ذرات جامد، دانسیته ذرات جامد و عمق بستر بر میدان جریان، و اثر سرعت ورودی گاز، دمای ورودی گاز و رطوبت اولیه ذرات جامد مرطوب بر میدان انتقال حرارت و انتقال جرم مورد بررسی قرار گرفته‌اند. نتایج نشان دهنده آنست که با افزایش سرعت، نسبت انبساط بستر افزایش پیدا کرده و حبابهای گازی بیشتر در کنار دیواره تشکیل می‌شوند. با افزایش قطر ذرات جامد، نسبت انبساط بستر کاهش پیدا کرده و حبابهای گازی بیشتر در مرکز بستر تشکیل می‌شوند. با کاهش دانسیته ذرات جامد، نسبت انبساط بستر افزایش پیدا کرده و حبابهای گازی بیشتر در کنار دیواره تشکیل می‌شوند. همچنین ناحیه‌ای از بستر که بدون تغییر می‌ماند، افزایش می‌یابد. با افزایش عمق بستر، نسبت انبساط بستر کاهش پیدا می‌کند. با افزایش سرعت، افزایش دمای گاز و افزایش رطوبت اولیه ذرات جامد، سرعت تبخیر افزایش پیدا می‌کند و بالاخره با افزایش سرعت، کاهش دمای گاز و افزایش رطوبت ذرات جامد، افت بیشتری در دمای گاز ایجاد می شود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی