Cinétique de croissance d’une cheminée fluidisée par modélisation DEM-LBM
Résumé
Beyond a given threshold, an upward fluid flow at constant flowrate, injected through a small size section, is able to generate a fluidization along a vertical chimney over the entire height of a granular assembly. Fluidization is first initiated in the immediate vicinity of the injection hole and then the fluidized zone grows gradually until reaching the upper surface of the granular packing. In this work, we present numerical results on the kinetics of chimney fluidization in an immersed granular bed based on a two-dimensional simulation coupling the Discrete Element and Lattice Boltzmann Methods (DEM-LBM). A parametric study is carried out and a dimensional analysis allows proposing scaling laws for both threshold and growth rate of the fluidized zone.
Au-delà d’un certain seuil, un écoulement fluide ascendant à débit constant, injecté à travers une section de petite dimension, parvient à générer une fluidisation sur toute la hauteur d’une couche de grain, le long d’une cheminée fluidisée. La fluidisation est amorcée à proximité directe de l’injection puis la zone fluidisée croît progressivement vers le haut jusqu’à la surface supérieure de l’empilement granulaire. Nous présentons ici des résultats numériques pour cette cinétique de croissance de cheminée fluidisée dans un lit granulaire immergé en s’appuyant sur une simulation bidimensionnelle couplant la Méthode aux Eléments Discrets et la Méthode Lattice Boltzmann (DEM-LBM).Une étude paramétrique a été menée et une analyse dimensionnelle nous a permis de proposer des lois d’échelle pour le seuil de fluidisation et pour la taux de croissance de la zone fluidisée.
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