CZ | EN

Modelling & Experimental Validation of Mechanical Interactions in Granular Systems

Modelování a experimentální validace mechanických interakcí v granulárních systémech

Modelling & Experimental Validation of Mechanical Interactions in Granular Systems

Modelování a experimentální validace mechanických interakcí v granulárních systémech

ANOTACE

Systémy obsahující tuhou fázi a tekutinu jsou velmi komplikované vícefázové systémy se širokým okruhem vzájemných interakcí různé fyzikální podstaty. Víceúrovňové modelování je jedním z možných přístupů, jak popsat chemicko-inženýrské operace, kde kapalina protéká skrz strukturu tvořenou pevnými částicemi (fluidace, usazování, filtrace, granulace, sušení atd.). Navrhovaná doktorská práce je zaměřená na specifickou část z tohoto problému: hydromechanické interakce pevných částic (diskrétní fáze) rozptýlených v nosné tekutině (homogenní fáze). Typickou vlastností těchto systémů je přítomnost dvou typů vzájemných silových interakcí: síly způsobené tekutinou působící na rozptýlené částice a mechanické síly mezi částicemi při srážkách. Tyto interakce mají zásadní význam pro predikci chování disperzních materiálů při toku v různých aparátech, či pro návrh nových technologických zařízení.Hlavním cílem této doktorské práce je navrhnout fyzikálně chemické modely pro popis chování těchto systémů. Tento koncept vychází z numerických simulací tuhá fáze-tekutina a ze srovnání experimentů pro statické a dynamické chování. Předpokládáme, že navrhovaný projekt přinese nové původní výsledky popisující chování vícefázových systémů. Abychom porozuměli chování na úrovni velikosti částic, začněme pro zjednodušení popisovat každou fázi zvlášť. Cílem této práce tedy bude jednak studium již existujících CFD metod pro popis toku tekutiny a jejich následná aplikace i na systémy s výskytem porézní pevné fáze. Dalším cílem této práce by mělo být studium existujících metod pro popis porézních materiálů (metoda balistické depozice, DEM metody) a jejich následná počítačová implementace.