کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6588557 1423237 2018 43 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A liquid bridge model for spherical particles applicable to asymmetric configurations
ترجمه فارسی عنوان
مدل پل مایع برای ذرات کروی قابل اجرا به پیکربندی نامتقارن
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
مدل سازی مواد گرانول مرطوب یک موضوع پژوهشی مهم در مهندسی شیمی است. این مطالعه بر روی مدل عددی نیروی مایع مویرگی در کره-کره و تنظیمات کره-پل طراحی شده است که جزء ضروری از شبیه سازی ذرات مرطوب است. بخش اول این مطالعه با استفاده از بهینه سازی انرژی بین فاز سیستم پل مایع، یک رویکرد مستقیم را توصیف می کند. نتایج به دست آمده، به عنوان راه حل بهینه، می تواند به عنوان مقادیر مرجع برای راه حل دقیق پل های مایع استاتیک مورد استفاده قرار گیرد. در قسمت دوم، یک مدل نیروی بر اساس یک تقریب توریال از مشخصات پل مایع ارائه شده است. به طور خاص، مزیت آن در عمومیت است، که به طیف گسترده ای از حجم مایع، زاویه تماس و نسبت شعاع قابل استفاده است. پیش بینی های مدل پیشنهادی بر روی داده های تجربی و راه حل بهینه ای که از آن توافق های خوب به دست می آیند، معتبر هستند. تست های عددی نشان می دهد که خطای نسبی مدل پیشنهادی به طور کلی کمتر از 10٪ در طیف گسترده ای از زاویه تماس و حجم مایع است و ضریب رضایت بخش آن برای محاسبه نیروی مویرگی است. انتظار می رود که مدل کنونی برای تجزیه و تحلیل عددی عملی از مواد گرانول مرطوب مفید باشد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی مهندسی شیمی (عمومی)
چکیده انگلیسی
The modeling of wet granular materials is an important research topic in chemical engineering. This study focuses on the numerical model for the capillary liquid bridge force in sphere-sphere and sphere-plane configurations, which is an indispensable ingredient of wet particle simulations. The first part of this study describes a direct approach via optimization of the interfacial energy of the liquid bridge system. The results, referred to as the optimal solutions, can be used as reference values for the exact solutions of static liquid bridges. In the second part, a force model is presented based on a toroidal approximation of the liquid bridge profile. Particularly, its advantage resides in the generality, which is applicable to a wide range of liquid volumes, contact angles and radius ratios. Predictions by the proposed model are validated against experimental data and optimal solution, from which good agreements are obtained. Numerical tests indicate that the relative error by the proposed model is generally below 10% within a wide range of contact angles and liquid volumes, showing its satisfactory accuracy for calculating the capillary force. It is expected that the present model will be useful for practical numerical analysis of wet granular materials.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Chemical Engineering Science - Volume 182, 8 June 2018, Pages 28-43
نویسندگان
, ,