Modelado de sistema fluidizado 3D con partículas Geldart B/D mediante correlaciones de velocidad, diámetro y frecuencia de burbuja.

Abstract

En este trabajo se estudia el comportamiento de partículas de chamote en un lecho fluidizado, a distintas temperaturas de operación, utilizando aire como agente fluidizante. Se llevaron a cabo ensayos experimentales de fluidización con medición de variables relevantes en sistemas gas-sólido. Los valores obtenidos se compararon con los calculados mediante correlaciones disponibles en la bibliografía especializada. Las variables estudiadas incluyen: la velocidad mínima de fluidización, el diámetro de burbuja, la velocidad de ascenso y la frecuencia de erupción de las burbujas en la superficie libre del lecho. En particular, los diámetros de erupción se determinaron a partir del análisis de imágenes capturadas durante la operación. Finalmente, debido a la elevada discrepancia entre los valores experimentales y los estimados mediante correlaciones bibliográficas para el diámetro de erupción, se recalcularon los coeficientes de dichas correlaciones utilizando los datos medidos. Dado que el diámetro de burbuja es una variable clave en el modelado de lechos fluidizados, este ajuste resulta de especial relevancia para futuros trabajos de simulación y diseño.

This study investigates the behavior of chamotte particles in a fluidized bed at different operating temperatures, using air as the fluidizing medium. Experimental fluidization tests were carried out with measurements of key variables relevant to gas-solid systems. The obtained values were compared with those calculated using correlations available in the specialized literature. The variables studied include the minimum fluidization velocity, bubble diameter, bubble rise velocity, and the eruption frequency of bubbles at the free surface of the bed. In particular, eruption diameters were determined through image analysis of footage captured during operation. Finally, due to the significant discrepancy between the experimental values and those estimated using literature correlations for bubble eruption diameter, the coefficients of these correlations were recalculated based on the measured data. Since the bubble diameter is a key variable in the modeling of fluidized beds, this adjustment is especially relevant for future simulation and design work.