Solids holdup in flighted rotating drums: An experimental and simulation study

Nascimento, Suellen Mendonça; Santos, D.A.; Barrozo, M. A. S.; Duarte, Cláudio Roberto

doi:10.1016/j.powtec.2015.04.038

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“…Dessa forma, a fase granulada, juntamente com a fase fluida, é modelada em um campo Euleriano. Muitos são os estudos sobre a dinâmica de partículas sólidas no interior de tambores rotatórios (NASCIMENTO, 2015;SANTOS, 2013;). Como exemplo de aplicação, tem-se o entendimento da dinâmica dos corpos moedores em um moinho de bolas e seus regimes de escoamento.…”

Section: Abordagem Eulerianaunclassified

Análise Experimental E Numérica Do Coeficiente De Restituição Em Simulações CFD Dos Regimes De Escoamento Em Um Moinho De Bolas

Straatmann¹,

Machado²,

Barrozo³

et al. 2017

Blucher Chemical Engineering Proceedings

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RESUMO -Em um moinho de bolas, o bom entendimento do fenômeno de colisão entre corpos moedores é importante para obter-se boa eficiência na operação de moagem. A ocorrência de determinado regime de movimentação dentro do moinho depende do arranjo de variáveis operacionais, entre outros. Deste modo, este estudo propõe uma análise da influência da parcela da energia envolvida em uma colisão que é restituída na forma de energia cinética, sobre o movimento dos corpos moedores, sendo esta definida pelo coeficiente de restituição. Em uma metodologia experimental, foi determinado o valor do coeficiente de restituição entre duas esferas pela análise da colisão entre as mesmas utilizando-se uma câmera de alta velocidade. Além disso, utilizou-se de simulação em CFD através do software FLUENT ® e do Modelo Euleriano Granular Multifásico para simular um moinho de bolas com suspensores. Os valores de coeficiente de restituição simulados foram de 0,50, 0,60 e 0,70 foram avaliados nas velocidades correspondentes ao regime de cascata (17,0 rpm), catarata (31,7 rpm) e centrifugação (74,6 rpm), observadas previamente. Os resultados indicaram pouca influência do coeficiente de restituição no movimento de carga moedora em simulações computacionais, exceto para elevadas velocidades de rotação empregadas, que resulta no regime de centrifugação. Além disso, o valor experimental obtido na determinação do coeficiente foi satisfatoriamente compatível com os resultados obtidos em simulação.

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Section: Abordagem Eulerianaunclassified

Análise Experimental E Numérica Do Coeficiente De Restituição Em Simulações CFD Dos Regimes De Escoamento Em Um Moinho De Bolas

Straatmann¹,

Machado²,

Barrozo³

et al. 2017

Blucher Chemical Engineering Proceedings

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“…These correlations have limited validity, which can lead to over‐design, and hence wasting energy. Thus, this task is still a challenge, since it involves simultaneous heat and mass transfer, both combined with complex fluid dynamic processes . The motion of the granular materials in this device is composed of a cycle of the lift and discharge.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Eulerian study of flights discharge in a rotating drum

et al. 2018

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The theoretical modelling of flow in a rotary drum is still a great challenge. In this study, the charge of solids in the flights as a function of angular position, rotational speed, number of flights, and granular material was investigated. The prediction of the flow of solids by simulation using a Euler‐Euler approach was also investigated. The simulated results were compared with experimental data using granulated sugar and glass beads as material, with the rotary drum operating with 12 and 15 flights. The results showed that the Eulerian approach along with the kinetic theory of granular flow (KTGF) agreed with the experimental results obtained with the rotary drum operating in several configurations, with average deviations between numerical and experimental data being smaller than 15 %. The CFD approach allowed the development of a more generalized model compared to the empirical and geometrical equations used in the literature to predict the solids holdup.

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“…In the Euler‐Euler approach, the solid‐phase behavior is described by the kinetic theory of granular flow (KTGF) . Currently, this approach is the most frequently used one for multiphase simulation studies involving granular flow , , although its application on the particle dynamics investigation inside ball mills is scarce.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Experimental and Numerical Study of Grinding Media Flow in a Ball Mill

et al. 2017

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An experimental and numerical study on the grinding media dynamics inside a baffled ball mill under different solid‐flow regimes, namely, cascading, cataracting, and centrifuging, is described. The Eulerian approach was used for all simulations and the boundary condition at the drum wall was investigated by means of the specularity coefficient parameter. This effort is an important approach in representing the particle‐wall interaction in a ball mill. The restitution coefficient of the balls was experimentally measured using a video camera, and its influence was evaluated by comparing the numerical and experimental outcome of flow patterns. The simulations results proved that the specularity and restitution coefficients effects at the drum wall were more evident at high rotational speeds.

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Solids holdup in flighted rotating drums: An experimental and simulation study

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Análise Experimental E Numérica Do Coeficiente De Restituição Em Simulações CFD Dos Regimes De Escoamento Em Um Moinho De Bolas

Análise Experimental E Numérica Do Coeficiente De Restituição Em Simulações CFD Dos Regimes De Escoamento Em Um Moinho De Bolas

Eulerian study of flights discharge in a rotating drum

Experimental and Numerical Study of Grinding Media Flow in a Ball Mill

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