다입경-다상유동모델을 이용한 유동층 내 유동화 특성 평가: 단일 입경 모델과의 비교 분석

초록

기존의 연속체 가정을 따르는 다상유동모델(예: Eulerian model) 기반의 유동층 모사 연구들은 보편적으로 하나의 대표 입도를 사용하여 수행되었으나 실제 산업에 활용되는 분철광석은 넓은 입도 분포를 가지므로 보다 정밀한 모사를 위해서는 다입경 모델의 적 용 가능성을 평가하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 두 개의 대표 입경(0.36 mm, 2.45 mm)을 선정하여 연속체 기반의 다입경-다상 유동모델을 개발하였다. 이를 바탕으로 최소유동화속도 및 유동화 특성에 대한 계산을 수행하였다. 기존의 단일 입경 모델과 비교하여 계산 결과의 차이를 분석하였으며, 반응기 높이에 따른 고체분율 변화를 입도 분포에 따라 비교하여 다입경 모델이 유동 거동에 미치는 영향을 평가하였다. 본 연구를 통해 다입경 모델의 적용 가능성과 계산의 수렴성, 그리고 유동화 거동 예측의 신뢰성을 검토 하였으며, 이를 통해 보다 현실적인 유동화 모델 구축에 기여하고자 한다.