Comparative study of high‑pressure fluid flow in densely packed granules using a 3D CFD model in a continuous medium and a simplified 2D DEM‑CFD approach. Granular Matter - Publication - Bridge of Knowledge

Your account

login

Search

Comparative study of high‑pressure fluid flow in densely packed granules using a 3D CFD model in a continuous medium and a simplified 2D DEM‑CFD approach. Granular Matter

Abstract

Izotermiczny ściśliwy jednofazowy przepływ cieczy przez niejednorodną masę ziarnistą składającą się z gęsto upakowanych zachodzących na siebie kul imitujących skałę pod wysokim ciśnieniem zbadano numerycznie przy użyciu dwóch różnych podejść. Pierwsze podejście zwane pełnym modelem 3D CFD stosowało metodę skończonych objętości (FVM) do rozwiązania uśrednionego równania Naviera-Stokesa zakładając model naprężeń Reynoldsa (BSL) w osrodku ciągłym pomiędzy granulatami. Model został zweryfikowany na podstawie wyników doświadczalnych i liczbowych z literatury. Drugim podejściem był uproszczone sprzężone podejście DEM-CFD oparte na tzw. modelu sieci przepływu. Głównym celem pracy było opracowanie procedury walidacji uproszczonych sprzężonych modeli DEM-CFD ze względu na brak danych doswiadczalnych dla charakterystyk przepływu płynu w gęsto upakowanych granulatach w warunkach ekstremalnie wysokiego ciśnienia. Najpierw przeprowadzono serię symulacji numerycznych dla osrodka płynu z pełnym modelem 3D CFD. Wyniki tych symulacji zostały następnie wykorzystane do walidacji wyników numerycznych 2D uproszczonego sprzężonego modelu DEM-CFD w odniesieniu do prędkości, ciśnień, gęstości i szybkości przepływu. W obu podejściach uzyskano prawie takie same rozkłady ciśnienia i gęstości oraz natężenia przepływu masowego. Prędkość płynu była jednak inna ze względu na różne objętości płynu w obu ośrodkach. Wyniki symulacji numerycznych stanowią wiarygodny punkt odniesienia dla walidacji innych połączonych modeli 2D/3D DEM-CFD, które wykorzystują modele sieciowe.

Citations

  • 1 3

    CrossRef

  • 0

    Web of Science

  • 1 4

    Scopus

Authors (3)

Cite as

Full text

download paper
downloaded 63 times
Publication version
Accepted or Published Version
DOI:
Digital Object Identifier (open in new tab) 10.1007/s10035-021-01179-2
License
Creative Commons: CC-BY open in new tab

Keywords

Details

Category:
Articles
Type:
artykuły w czasopismach
Published in:
GRANULAR MATTER no. 24, pages 1 - 15,
ISSN: 1434-5021
Language:
English
Publication year:
2022
Bibliographic description:
Abdi R., Krzaczek M., Tejchman-Konarzewski A.: Comparative study of high‑pressure fluid flow in densely packed granules using a 3D CFD model in a continuous medium and a simplified 2D DEM‑CFD approach. Granular Matter// GRANULAR MATTER -Vol. 24,iss. 1 (2022), s.1-15
DOI:
Digital Object Identifier (open in new tab) 10.1007/s10035-021-01179-2
Verified by:
Gdańsk University of Technology

seen 207 times

Recommended for you

Simulations of high-pressure fluid flow in a pre-cracked rock specimen composed of densely packed bonded spheres using a 3D CFD model and simplified 2D coupled CFD-DEM approach

2023

Hydraulic fracturing process in rocks – small-scale simulations with a novel fully coupled DEM/CFD-based thermo-hydro-mechanical approach

2023

Modelling of Capillary Pressure-driven Water Flow in Unsaturated Concrete Using Coupled DEM/CFD Approach.

2023

Modeling of capillary fluid flow in concrete using a DEM-CFD approach

2022
Meta Tags