10 januari 2011
Multi-scale modellering van gasstromen beladen met
deeltjes
Prof.dr.ir. J.A.M. Kuipers
(Faculty of Chemical Engineering and Chemistry, TU Eindhoven)
Stroming van deeltjes in gassen (dense gas-particle flows)
komen we tegen bij belangrijke industriële processen voor
de productie van brandstoffen, kunstmest en chemicaliën.
Het opschalen van deze processen is vaak problematisch
vanwege de intrinsieke complexiteit van deze stromingen.
Bij ‘dense gas-particle flows’ moet rekening gehouden
worden met zowel de deeltjes-deeltjes als vloeistof-deeltjes
interacties, omdat deze wisselwerkingen grote invloed
hebben op de prevalerende stromings fenomenen.
Deze complexiteit vereist de toepassing van z.g. ‘multiscale’
modellen, waar deeltjes-deeltjes en vloeistof-deeltjes
interacties in kunnen worden verwerkt. Hierbij is het idee
dat fundamentele modellen, waarin de details van deze
wisselwerkingen worden meegenomen, gebruikt worden
om z.g. closure wetten te ontwikkelen die toegepast kunnen
worden in continuüm modellen. Dit laat berekening toe van
flow structuren op een veel grotere (industriële) schaal.
Deze ‘multi-scale’ benadering maakt gebruik van het
raster Boltzmann model (DNS), het discrete deeltjes model
(DEM) en het continuüm model gebaseerd op de kinetische
theorie van granulaire flow (TFM).
Tijdens deze lezing zal de aanpak ‘dense gas-particle’ flows
middels het ‘multi-scale’ model worden gepresenteerd,
samen met enkele illustratieve berekeningsresultaten.