elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Calibration of parameters for DEM simulations of solar particle receivers by bulk experiments and surrogate functions

Grobbel, Johannes und Brendelberger, Stefan und Henninger, Matthias und Sattler, Christian und Pitz-Paal, Robert (2020) Calibration of parameters for DEM simulations of solar particle receivers by bulk experiments and surrogate functions. Powder Technology, 364, Seiten 831-844. Elsevier. doi: 10.1016/j.powtec.2019.11.028. ISSN 0032-5910.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
2MB

Offizielle URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032591019309878?via%3Dihub

Kurzfassung

Bauxite particles known as proppants from the fracking industry are an emerging heat transfer medium for solar thermal power plants. The discrete element method (DEM) has just recently been applied to these systems and the information on parameters for contact force models is scarce; calibrated parameters cannot be found. In this work a novel, three-stage calibration approach based on multiple bulk experiments and surrogate functions is presented. The experiments comprise the angle of repose, the residence time on a horizontal conveyor and the impact on an inclined plate. Particle-particle and particle-wall parameters for the Hertz contact force model and the modified linear spring dash-pot rolling friction model are determined for five different proppants and two wall materials. The assumptions of the calibration procedure and the calibration results themselves are checked and discussed on the basis of a sensitivity analysis. It is shown that almost all parameters can be constricted to unique values by the approach and that most parameters only gradually differ between particle types. Additionally, the influence of coarse graining on the parameters is examined. The behavior of the restitution coefficients is explained in detail by kinetic gas theory. It is found that only the particle-wall restitution coefficient is invariant to coarse graining, but not the particle-particle restitution coefficient, which must decrease with coarse-graining factor.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/134350/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Calibration of parameters for DEM simulations of solar particle receivers by bulk experiments and surrogate functions
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Grobbel, JohannesJohannes.Grobbel (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9942-5484NICHT SPEZIFIZIERT
Brendelberger, StefanStefan.Brendelberger (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Henninger, MatthiasDLR, SF-SOLhttps://orcid.org/0000-0003-1203-1026NICHT SPEZIFIZIERT
Sattler, ChristianChristian.Sattler (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4314-1124NICHT SPEZIFIZIERT
Pitz-Paal, RobertRobert.Pitz-Paal (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3542-3391NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:15 März 2020
Erschienen in:Powder Technology
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:364
DOI:10.1016/j.powtec.2019.11.028
Seitenbereich:Seiten 831-844
Verlag:Elsevier
ISSN:0032-5910
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Calibration; Contact parameters; Discrete element method; Solar energy; Particle receiver; Coarse graining
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Erneuerbare Energie
HGF - Programmthema:Solare Brennstoffe
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SW - Solar- und Windenergie
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Solare Brennstoffe (alt)
Standort: Jülich , Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Solarforschung > Solare Verfahrenstechnik
Institut für Solarforschung > Leitungsbereich SF KP
Hinterlegt von: Sattler, Prof. Dr. Christian
Hinterlegt am:09 Mär 2020 10:37
Letzte Änderung:23 Okt 2023 14:12

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.