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Three-Dimensional Full Loop Modeling and Optimization of an in Situ Gasification Chemical Looping Combustion System
Energy & Fuels ( IF 5.2 ) Pub Date : 2017-11-15 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.energyfuels.7b02119 Yali Shao 1 , Yong Zhang 1 , Xiaojia Wang 1 , Xudong Wang 1 , Baosheng Jin 1 , Hao Liu 2
Energy & Fuels ( IF 5.2 ) Pub Date : 2017-11-15 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.energyfuels.7b02119 Yali Shao 1 , Yong Zhang 1 , Xiaojia Wang 1 , Xudong Wang 1 , Baosheng Jin 1 , Hao Liu 2
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This study presents a comprehensive three-dimensional full loop simulation on a novel in situ gasification chemical looping combustion (iG-CLC) system. This iG-CLC model mainly consists of a high-flux circulating fluidized bed fuel reactor, a counter-flow moving bed air reactor, an inertial separator, a J-valve, and a downcomer. The Eulerian–Eulerian two-fluid model incorporated with the standard k–ε turbulence model for the gas phase and the kinetic theory of granular flow for the solid phase was applied to model the gas–solid flow dynamics characteristics in the whole system. The quasi-stable solid circulation in the whole system could be realized after about 20 s of the computational time with the Gidaspow drag model and the specularity coefficient of 0.5, in which the fuel reactor and air reactor achieved intense turbulence flow and steady near plug flow, respectively. However, when the AR inlet gas flow exceeded a critical value, the stable flow state in the AR would be destroyed due to the appearance of bubbles. Further, a two-stage AR was proposed and coupled into the original system, which successfully improved the AR carrying capacity of gas flow.
中文翻译：
原位气化化学回路燃烧系统的三维全回路建模与优化
这项研究提出了一个新颖的原位气化化学回路燃烧（iG-CLC）系统的全面三维全回路模拟。该iG-CLC模型主要由高通量循环流化床燃料反应器，逆流移动床空气反应器，惯性分离器，J阀和降液管组成。欧拉-欧拉两流体模型与标准k合并气相的–ε湍流模型和固相的颗粒流动力学理论被用于模拟整个系统中的气固流动力学特性。在Gidaspow阻力模型和镜面反射系数为0.5的情况下，经过大约20 s的计算时间，可以在整个系统中实现准稳定的固体循环，其中燃料反应堆和空气反应堆实现了强烈的湍流和稳定的近塞流。 ， 分别。然而，当AR入口气体流量超过临界值时，由于气泡的出现会破坏AR中的稳定流动状态。此外，提出了两阶段的AR，并将其耦合到原始系统中，从而成功地提高了AR的气流承载能力。
更新日期：2017-11-16
中文翻译：
原位气化化学回路燃烧系统的三维全回路建模与优化
这项研究提出了一个新颖的原位气化化学回路燃烧（iG-CLC）系统的全面三维全回路模拟。该iG-CLC模型主要由高通量循环流化床燃料反应器，逆流移动床空气反应器，惯性分离器，J阀和降液管组成。欧拉-欧拉两流体模型与标准k合并气相的–ε湍流模型和固相的颗粒流动力学理论被用于模拟整个系统中的气固流动力学特性。在Gidaspow阻力模型和镜面反射系数为0.5的情况下，经过大约20 s的计算时间，可以在整个系统中实现准稳定的固体循环，其中燃料反应堆和空气反应堆实现了强烈的湍流和稳定的近塞流。 ， 分别。然而，当AR入口气体流量超过临界值时，由于气泡的出现会破坏AR中的稳定流动状态。此外，提出了两阶段的AR，并将其耦合到原始系统中，从而成功地提高了AR的气流承载能力。
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