Résultats et comparaison

Afin de pouvoir faire une comparaison du profil de pertes de charges entre les simulations et  expériences, il faut être sur que le régime permanent soit atteint dans le lit. Pour cela, il faut vérifier deux aspects :

·        La masse d’ilménite dans le lit doit être constante

·        Le flux de sortie d’ilménite doit être égal à celui de l’injection en particules.

 

Les Figures 7 et 8 représentent respectivement la différence entre l’entrée et la sortie du flux d’ilménite en fonction  du temps et la masse d’ilménite dans le lit en fonction du temps, pour un des cas tests (celui dont la température est la plus élevée).

 

Figure 7. Evolution de la masse d'ilménite dans le réacteur

 

Figure 8. Evolution de la différence entre les flux entrant et sortant d'ilménite

 

Le régime permanent est supposé être atteint au bout de 20 secondes. Malheureusement, pour cause de manque de temps, nous n’avons pas pu simuler plus longtemps les deux autres cas pour lesquels le régime permanent n’est pas atteint.

 

La Figure 9 représente les pertes de charge simulées sans réaction et fonction des pertes de charges expérimentales le long du réacteur, sur le cas test. On peut y voir que les particules sont plus situées dans la partie basse du lit que selon les résultats expérimentaux. La pression de référence a été prise en haut du réacteur et fixée à la valeur de la pression atmosphérique.

 

 

Le paramètre le plus important à comparer entre les résultats expérimentaux et numériques est la masse d’ilménite dans le lit car c’est celui-ci qui est utilisé pour déterminer le temps de séjour des particules dans le lit. Pour les cas expérimentaux, la masse est calculée à partir des pertes de charges dans le lit. Avec le maillage utilisé pour les simulations, la masse d’ilménite dans le lit est toujours sous estimée par rapport aux résultats expérimentaux, ce qu’on peut remarquer sur le Tableau 1 ci-dessous.

 

 

Masse d’ilménite (kg)

Erreur relative

Estimation expérimentale

110,5

12,0 %

Estimation numérique

97,3

Tableau 1. Comparaison de la masse d'ilménite dans le réacteur entre les données expérimentales et numériques

 

En conclusion, les modèles proposés pour décrire la turbulence et les interactions entre les phases permettent d’avoir des résultats numériques acceptables en termes de comparaison avec l’expérimentation. En effet sur le paramètre le plus important, la masse d’ilménite dans le lit fluidisé, il y a un écart relatif de 12% entre les deux données.