Calcul monodisperse

 


Calcul monodisperse


 

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Dans cette première approximation, une seule taille de particule d’olivine est considérée.

Propriétés des phases

L’air, l’olivine et le char issu de la pyrolyse de la biomasse sont les 3 éléments essentiels aux réactions intervenant dans le combusteur. Dans notre modélisation, seuls l’air et les particules d’olivine seront considérés afin de simplifier l’hydrodynamique dans le réacteur.

 

  •  PARTICULES D’OLIVINES :           ρp=3040Kg.m-3

                                                           Diamètre moyen : dp= 265 µm
 

  •     AIR :             ρair=1,204 Kg.m-3 ( T= 288K , P= 1 Bar)

 

 

Conditions aux limites

 

 

Recherche du régime établi

Analyse :

Après  55s de calcul, la masse totale du système n’a toujours pas convergé. Cependant, on peut remarquer une évolution rapide sur les 2 dernières secondes. Les flux se sont inversés et la masse a amorcé une décroissance. Cette évolution rapide provient du fait que désormais des particules de solides sortent de notre combusteur.

La masse de notre système (7.5 Kg) est trop importante par rapport aux prédictions expérimentales (2-3Kg) mais l’on peut espérer que la masse totale va diminuer à partir de cet instant compte tenu de la dynamique actuelle du combusteur.

 

 

Champs de pression instantanés

Analyse :

Bien que ce profil soit non moyenné, il a une valeur indicative intéressante.

On peut tout d’abord avoir un ordre d’idée de la hauteur du lit fluidisé. Sur la courbe, le changement brusque de pression correspond au passage du lit fluidisé dense à une zone de transition où la porosité augmente et la fraction volumique de solide décroit. Cette hauteur, de l’ordre de la hauteur de canne (25cm) est en accord avec l’estimation expérimentale.

On peut donc bien distinguer les différentes zones du combusteur à savoir le lit fluidisé dense, la zone de transition et la zone entrainé.

Enfin, la pression dans notre combusteur est bien supérieure à celle de l'étude expérimentale. Cet écart provient du fait que nous avons initialisé notre lit fluidisé avec une quantité bien supérieure de solide augmentant ainsi grandement la pression dans le système.

 

Flux de solide

L’analyse des flux de masse dans notre système est un élément crucial de notre étude.

En effet, nous avons imposé au solide une condition de non glissement en paroi qui doit permettre d'orienter les profils de masse vers l'allure parabolique du profil expérimental.

 

 

Analyse:

Bien que les flux n'ont pas été moyennés spatialement et temporellement, il semble que l'allure des flux coïncide avec l'allure des profils expérimentaux.

Ces données bien que ne pouvant pas être exploitées directement sont encourageantes et valident les modèles utilisés.

 

Visualisation du champ de solide