Numerical Analysis of Non-Sphericity of Particles of Powder Material and their Effect on Packing Structure for Concentrated Solar Power Applications

2024

Жабық қол жеткізу Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.4028/p-j8hsln
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Concentrated solar power technology represents a novel approach to generating solar power, characterized by high solar radiation density and uninterrupted operation. To store thermal energy and extend system operating hours, concentrated solar power systems rely on thermal energy storage. Selecting the appropriate heat storage media is crucial for designing a cost-efficient and straightforward system capable of withstanding high processing conditions. Among many powder materials, bauxite powder stands out as alternatives to conventional molten salt for thermal storage media due to its widespread availability and suitability for operating conditions. Particle shape, particularly its sphericity, plays a vital role in efficiently packing particles which directly affects to heat transfer properties. To investigate this effect, three samples of particles with different shape were formed: spheres, ellipses, and cylinders using Discrete Element Method with equal volume and material properties, and only variation of their sphericity factors. The study focused on the analysis of the porosity of the packed bed of particles with different shapes and its influence on the packing structure properties. The analysis of local packing fraction revealed that elliptical and cylindrical particles samples exhibited reduced heap formation and a more uniform distribution along z direction during vertical packing. The coordination number and radial distribution function analyses for these non-spherical particles showed a greater number of contacts between particles and disordered distribution of particles due to mechanical interlocking of non-spherical particles. The results indicated that the deviation of sphericity has a positive impact on the denser packing of particles generated more contacts and higher local packing fraction.