Development of CFD models applied to fluidized beds for waste gasification

Le but de ce projet est de développer un modèle CFD fiable pour étudier la dynamique des fluides d'un lit fluidisé en régime bullant pendant la gazéification de combustibles solides de récupération (CSR) triés à partir de déchets solides municipaux (DSM). La gazéification est un processus thermochimique qui convertit les matériaux contenant du carbone en gaz de synthèse. La mise à l'échelle est difficile dans ce cas car elle implique une chimie complexe combinée aux phénomènes de transfert de chaleur et de masse dans un environnement fluide multiphasique. La modélisation CFD représente un outil potentiel pour prédire l'impact de la configuration du réacteur et des conditions de fonctionnement sur le rendement, la composition et les contaminants potentiels du gaz. La validation des simulations CFD pour de tels systèmes a été jusqu'à présent possible grâce à l’utilisation de différents outils expérimentaux sophistiqués, permettant de lier le modèle aux données expérimentales. Toutefois, un tel équipement de pointe n’est pas toujours disponible, en particulier à l'échelle industrielle. Par conséquent, ce travail se concentre sur l'étude de la précision et de la sensibilité numérique de deux modèles CFD différents, utilisés dans la caractérisation des flux de particules solides denses dans les lits fluidisés bouillonnants. Le paramètre clé adopté pour décrire et quantifier le comportement dynamique de ce système multiphase est la distribution de la densité spectrale de puissance (DSP) des fluctuations de pression. La fonction DSP a été utilisée pour évaluer la précision des modèles CFD en utilisant un ensemble de conditions de fonctionnement. Le même type d'analyse, étendu à une plus large gamme de conditions de fonctionnement, peut conduire à une validation robuste des modèles numériques présentés dans ce travail. En dépit de sa simplicité de mesure, les données de chute de pression présentent une importante corrélation avec les lits fluidisés, de plus, leur interprétation pourrait aider à améliorer ces technologies très rapidement, poussant les modèles CFD plus près des applications.

Name thesis:degree_name

Ph. D.

Level thesis:degree_level

Doctorat

Discipline thesis:degree_discipline

Génie chimique

Grantor dc:publisher

Université de Sherbrooke

Year dc:date.issued

2017

Author dc:creator

• Tricomi, Leonardo

Advisors dc:contributor.advisor

• Lavoie, Jean-Michel
• Chiaramonti, David

• CFD models
• TFM
• DPM
• Power Spectral Density (PSD)
• Kinetic Theory of Granular Flow (KTGF)
• Bubbling fluidized bed
• Pressure drop
• Lit fluidisé bouillonnant
• Fluctuations de pression
• Modèles CFD–TFM/DPM
• Densité spectrale de puissance (PSD)
• Théorie cinétique du flux granulaire (KTGF)

Language dc:language.iso

en

Handle dc:identifier.uri

http://hdl.handle.net/11143/11333

OAI identifier oai:identifier

oai:usherbrooke.scholaris.ca:11143/11333