Simulations of biomass pyrolysis using glued-sphere CFD-DEM with 3-D intra-particle models

热解 粒子(生态学) 传热 流化床 CFD-DEM公司 材料科学 粒径 生物量(生态学) 比奥数 机械 离散元法 传质 球体 化学工程 热力学 物理 地质学 工程类 航空航天工程 海洋学
作者
Liqiang Lu,Xi Gao,Mehrdad Shahnam,William A. Rogers
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:419: 129564-129564 被引量:56
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.129564
摘要

The shape of biomass particles influences intra-particle heat transfer, particle-particle collisions, interphase momentum, heat transfer, and pyrolysis yield. In this research, the effects of these multi-scale phenomena are captured using a glued-sphere computational fluid dynamic discrete element method (CFD-DEM) with 3-D intra-particle models. The glued-spheres resolved the shapes of particles and intra-particle temperature and species distributions. The implementation was validated using the pyrolysis data of a spherical particle and a cylindrical particle. Then, the influences of biomass shapes and sizes on pyrolysis were investigated. The results revealed the significant influence of surface areas and mass distributions on interphase heat transfer and chemical reactions. The intra-particle heat transfer is neglectable for a Biot number smaller than 0.41. Finally, the pyrolysis of irregularly shaped biomass particles in a fixed bed, fluidized bed, and spouted bed was simulated. Analysis of conversion distributions showed the largest deviations in the fixed bed and the slowest conversion rate in the spouted bed. A good balance between uniform and fast conversion is achieved in the fluidized bed. The multi-scale method proposed in this research provides a tool for the evaluation of large irregular-shaped biomass particle pyrolysis in different types of reactors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
爱吃年糕发布了新的文献求助10
1秒前
醉熏的盼曼完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
外向梦安完成签到,获得积分10
1秒前
西红柿有股番茄味完成签到,获得积分10
1秒前
徐徐发布了新的文献求助10
2秒前
鲨鱼鲨鱼鲨鱼完成签到,获得积分10
2秒前
认真柠檬完成签到,获得积分10
2秒前
NexusExplorer应助xm采纳,获得10
3秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
4秒前
马建国完成签到,获得积分10
4秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
1221211应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
zdd完成签到 ,获得积分20
4秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
喜悦中道应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
1221211应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
巴巴塔应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
典雅的谷槐完成签到,获得积分10
5秒前
prosperp应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527742
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107867
关于积分的说明 9286956
捐赠科研通 2805612
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540026
邀请新用户注册赠送积分活动 716884
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709762