Computational Fluid Dynamic Investigation of Change of Volumetric Flow in Fluidized-Bed Reactors

2010 ◽  
Vol 49 (15) ◽  
pp. 6780-6789 ◽  
Author(s):  
Tingwen Li ◽  
Andrés Mahecha-Botero ◽  
John R. Grace
2014 ◽  
Vol 106 ◽  
pp. 231-241 ◽  
Author(s):  
Andrés Mahecha-Botero ◽  
Tingwen Li ◽  
Franz Haseidl ◽  
Alexander Nguyen ◽  
John R. Grace

ROTASI ◽  
2017 ◽  
Vol 19 (4) ◽  
pp. 206
Author(s):  
MSK Tony Suryo Utomo ◽  
Ghiffar Yanuar

Simulasi numerik perpindahan panas pada teh dilakukan dengan menempatkan material teh pada domain komputasi sebuah aliran eksternal. Penurunan massa pada teh dihitung secara analitik dengan menggunakan persamaan laju penurunan massa. Teh dimodelkan dengan bentuk menyerupai bola setelah dilakukan pelayuan untuk kemudian dikeringkan. Kecepatan masuk aliran udara divariasikan sesuai dengan batas kecepatan minimum dan maksimum fluidisasi pada fluidized bed dryer. Kecepatan yang divariasikan yaitu 3 m/s, 5 m/s, dan 7 m/s. Temperatur masuk aliran udara juga divariasikan berdasarkan temperatur pengeringan teh untuk fluidized bed dryer yaitu 920C, 950C, dan 1000C. Model aliran yang digunakan yaitu aliran laminar dengan Re < 105 untuk aliran external. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perpindahan panas dan perpindahan massa terjadi dengan cepat untuk material teh. Berdasarkan variasi kecepatan aliran udara dan temperatur, maka semakin tinggi kecepatan dan temperatur masuk aliran udara mengakibatkan semakin menurunnya waktu yang dibutuhkan untuk mengurangi kadar air pada teh. Waktu yang digunakan untuk menurunkan kadar air hingga 3% berdasarkan temperatur pada kecepatan 3 m/s secara berurutan adalah 515 s (920C), 455 s (950C), dan 380 s (1000C). Sementara pada kecepatan 5 m/s waktu yag dibutuhkan adalah 400 s (920C), 355 s (950C), dan 295 s (1000C) serta untuk kecepatan 7 m/s berturut-turut 340 s (920C), 300 s (950C), dan 250 s (1000C). Untuk pengeringan teh lebih optimal dilakukan dengan menaikkan kececepatan masuk aliran fluida dibandingkan dengan menaikkan temperatur.


ROTASI ◽  
2019 ◽  
Vol 20 (4) ◽  
pp. 237
Author(s):  
MSK Tony Suryo Utomo ◽  
Eflita Yohana ◽  
Mauli Astuti Khoiriyah

Pengeringan merupakan proses perpindahan panas dan uap air secara simultan yang memerlukan energi panas untuk menguapkan kandungan air dari bahan yang akan dikeringkan. Penelitian ini dilakukan dengan cara simulasi. Produk yang dipilih untuk simulasi ini yaitu teh. Simulasi numerik perpindahan massa pada teh dilakukan dengan menempatkan material teh pada domain komputasi sebuah aliran eksternal. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis distribusi temperatur pada partikel teh dengan menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD) dan menganalisis pengaruh variasi kecepatan inlet dan temperatur inlet terhadap waktu pengeringan sehingga diperoleh metode pengeringan yang paling optimum pada pengeringan teh. Penurunan massa pada teh dihitung secara analitik dengan menggunakan persamaan laju penurunan massa. Teh dimodelkan dengan bentuk menyerupai silinder setelah dilakukan pelayuan untuk kemudian dikeringkan. Kecepatan masuk aliran udara dan temperatur masuk divariasikan sesuai dengan batas kecepatan minimum dan maksimum fluidisasi dan temperatur pengeringan teh untuk fluidized bed dryer. Waktu yang digunakan untuk menurunkan kadar air hingga 3% berdasarkan temperatur pada kecepatan 1,6 m/s secara berurutan adalah 354 s (880C), 300 s (930C), dan 256 s (980C). Sementara pada kecepatan 2,6 m/s waktu yag dibutuhkan adalah 277 s (880C), 234 s (930C), dan 200 s (980C) serta untuk kecepatan 3,6 m/s berturut-turut 235 s (880C), 199 s (930C), dan 169 s (980C). Untuk pengeringan teh lebih optimal dilakukan dengan menaikkan kececepatan masuk aliran fluida dibandingkan dengan menaikkan temperatur.


Author(s):  
Anna Vaccari ◽  
Michele Pinelli ◽  
Luca Pirani ◽  
Nicola Gandolfi

The fluidized bed reactors are widely used in chemical, mining and pharmaceutical industries and energy applications because of the low pressure drop, the uniform distribution of temperature and of high-speed mass transfer of energy and speed. Fluidization behavior depends on the reactor geometry and internals as well as the particle size distribution and physical properties of the process material. This paper presents a 3D fluid dynamic simulation of a fluidized bed reactor for the pharmaceutical processing of powder, such as mixing, granulation and drying. Firstly, sensitivity analyses based on a literature test-case were performed, for the validation of the computational model and the development of the additional components required for the simulation of a real fluidized bed reactor. Then an unsteady URANS 3D simulation of a modular laboratory-scale fluid bed reactor, product of IMA S.p.A. Active Division, was performed to evaluate the velocity field and particle distribution of the powder involved in the mixing process.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document