Agglomeration of wet particles in dense granular flows
Creators
- 1. Danang Architecture University
- 2. Université de Montpellier
- 3. Centre National de la Recherche Scientifique
- 4. Institut Agro Montpellier
- 5. Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement
- 6. ArcelorMittal (France)
- 7. IIT@MIT
Description
In order to get insight into the wet agglomeration process, we numerically investigate the growth of a single granule inside a dense flow of an initially homogeneous distribution of wet and dry particles. The simulations are performed by means of the discrete element method and the binding liquid is assumed to be transported by the wet particles, which interact via capillary and viscous force laws. The granule size is found to be an exponential function of time, reflecting the conservation of the amount of liquid and the decrease of the number of available wet particles inside the flow during agglomeration. We analyze this behavior in terms of the accretion and erosion rates of wet particles for a range of different values of material parameters such as mean particle size, size polydispersity, friction coefficient and liquid viscosity. In particular, we propose a phase diagram of the granule growth as a function of the mean primary particle diameter and particle size span, which separates the parametric domain in which the granule grows from the domain in which the granule does not survive.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
من أجل الحصول على نظرة ثاقبة لعملية التكتل الرطب، نقوم رقميًا بالتحقيق في نمو حبيبة واحدة داخل تدفق كثيف لتوزيع متجانس مبدئيًا للجسيمات الرطبة والجافة. يتم إجراء المحاكاة عن طريق طريقة العنصر المنفصل ويفترض أن يتم نقل سائل الربط بواسطة الجسيمات الرطبة، والتي تتفاعل عبر قوانين القوة الشعرية واللزجة. وجد أن حجم الحبيبات هو وظيفة أسية للوقت، مما يعكس الحفاظ على كمية السائل وانخفاض عدد الجسيمات الرطبة المتاحة داخل التدفق أثناء التكتل. نقوم بتحليل هذا السلوك من حيث معدلات تراكم وتآكل الجسيمات الرطبة لمجموعة من القيم المختلفة لمعلمات المواد مثل متوسط حجم الجسيمات، وتشتت الحجم، ومعامل الاحتكاك ولزوجة السائل. على وجه الخصوص، نقترح مخططًا مرحليًا لنمو الحبيبات كدالة لمتوسط قطر الجسيمات الأولية وامتداد حجم الجسيمات، والذي يفصل المجال البارامتري الذي تنمو فيه الحبيبات عن المجال الذي لا تعيش فيه الحبيبات.Translated Description (French)
Afin d'avoir un aperçu du processus d'agglomération humide, nous étudions numériquement la croissance d'un seul granule à l'intérieur d'un écoulement dense d'une distribution initialement homogène de particules humides et sèches. Les simulations sont effectuées au moyen de la méthode des éléments discrets et le liquide de liaison est supposé être transporté par les particules humides, qui interagissent via des lois de force capillaire et visqueuse. La taille des granules s'avère être une fonction exponentielle du temps, reflétant la conservation de la quantité de liquide et la diminution du nombre de particules humides disponibles à l'intérieur de l'écoulement pendant l'agglomération. Nous analysons ce comportement en termes de taux d'accrétion et d'érosion des particules humides pour une gamme de valeurs différentes des paramètres du matériau tels que la taille moyenne des particules, la polydispersité de la taille, le coefficient de frottement et la viscosité du liquide. En particulier, nous proposons un diagramme de phase de la croissance du granule en fonction du diamètre moyen des particules primaires et de la taille des particules, qui sépare le domaine paramétrique dans lequel le granule croît du domaine dans lequel le granule ne survit pas.Translated Description (Spanish)
Para obtener una idea del proceso de aglomeración húmeda, investigamos numéricamente el crecimiento de un solo gránulo dentro de un flujo denso de una distribución inicialmente homogénea de partículas húmedas y secas. Las simulaciones se realizan mediante el método de elementos discretos y se supone que el líquido aglutinante es transportado por las partículas húmedas, que interactúan a través de las leyes de fuerza capilar y viscosa. Se encuentra que el tamaño del gránulo es una función exponencial del tiempo, lo que refleja el ahorro de la cantidad de líquido y la disminución del número de partículas húmedas disponibles dentro del flujo durante la aglomeración. Analizamos este comportamiento en términos de las tasas de acreción y erosión de las partículas húmedas para un rango de diferentes valores de los parámetros del material, como el tamaño medio de las partículas, la polidispersidad del tamaño, el coeficiente de fricción y la viscosidad del líquido. En particular, proponemos un diagrama de fases del crecimiento del gránulo en función del diámetro medio de partícula primaria y el tamaño de partícula, que separa el dominio paramétrico en el que crece el gránulo del dominio en el que el gránulo no sobrevive.Files
document.pdf
Files
(1.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:9189e6746733067510027c192dbbdfaa
|
1.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تكتل الجسيمات الرطبة في التدفقات الحبيبية الكثيفة
- Translated title (French)
- Agglomération de particules humides dans des écoulements granulaires denses
- Translated title (Spanish)
- Aglomeración de partículas húmedas en flujos granulares densos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2976448718
- DOI
- 10.1140/epje/i2019-11892-9
References
- https://openalex.org/W1480135015
- https://openalex.org/W1483325032
- https://openalex.org/W1499825246
- https://openalex.org/W1540985309
- https://openalex.org/W1576916832
- https://openalex.org/W1650090236
- https://openalex.org/W1780926925
- https://openalex.org/W1905446093
- https://openalex.org/W1932651143
- https://openalex.org/W1969287097
- https://openalex.org/W1969765451
- https://openalex.org/W1972030330
- https://openalex.org/W1976656565
- https://openalex.org/W1978303481
- https://openalex.org/W1990123266
- https://openalex.org/W1993385121
- https://openalex.org/W1993957968
- https://openalex.org/W1994024273
- https://openalex.org/W1995683994
- https://openalex.org/W1996374282
- https://openalex.org/W1997629172
- https://openalex.org/W2000801535
- https://openalex.org/W2002842582
- https://openalex.org/W2003568319
- https://openalex.org/W2009009769
- https://openalex.org/W2009778490
- https://openalex.org/W2012114678
- https://openalex.org/W2012745626
- https://openalex.org/W2016769256
- https://openalex.org/W2017947499
- https://openalex.org/W2017990246
- https://openalex.org/W2018718862
- https://openalex.org/W2019395435
- https://openalex.org/W2020917346
- https://openalex.org/W2021235393
- https://openalex.org/W2022116245
- https://openalex.org/W2027618432
- https://openalex.org/W2031399769
- https://openalex.org/W2033789584
- https://openalex.org/W2044356205
- https://openalex.org/W2048456835
- https://openalex.org/W2050195176
- https://openalex.org/W2053419430
- https://openalex.org/W2055928350
- https://openalex.org/W2058849890
- https://openalex.org/W2059382684
- https://openalex.org/W2071054672
- https://openalex.org/W2075645508
- https://openalex.org/W2079889821
- https://openalex.org/W2080902380
- https://openalex.org/W2091525643
- https://openalex.org/W2093677727
- https://openalex.org/W2095099759
- https://openalex.org/W2113537923
- https://openalex.org/W2114738260
- https://openalex.org/W2144171204
- https://openalex.org/W2153178537
- https://openalex.org/W2171729574
- https://openalex.org/W2253250358
- https://openalex.org/W2253625532
- https://openalex.org/W2283840933
- https://openalex.org/W2302315923
- https://openalex.org/W2322713503
- https://openalex.org/W2331851106
- https://openalex.org/W2343913033
- https://openalex.org/W2572690837
- https://openalex.org/W2589530757
- https://openalex.org/W2592770700
- https://openalex.org/W2728389190
- https://openalex.org/W2731569740
- https://openalex.org/W2734459323
- https://openalex.org/W2750550673
- https://openalex.org/W2789994476
- https://openalex.org/W2810065673
- https://openalex.org/W2963338244
- https://openalex.org/W4243670209