1. IntroductionEnergy shortage and

1. Introduction
Energy shortage and environmental pollution caused by traditional fossil fuel utilization have become increasingly serious problems worldwide. Hydrogen is recognized as an ideal energy carrier which holds great promise in replacing fossil fuel-based energy consumption (Jain, 2009). Biomass gasification in water above its critical point (T=374.3 °C and P=22.1 MPa) provides a new thermochemical conversion technique to convert wet biomass into hydrogen-rich gases ( Antal et al., 2000, Guo et al., 2015 and Kruse, 2009). Biomass gasification in supercritical water shows distinct advantages over conventional biomass gasification: (1) almost no sulfur and nitrogen oxides are emitted into air and CO2 is easy to be captured during the process; (2) wet biomass can be processed directly without energy-intensive drying treatment which saves much energy; (3) special properties of supercritical water make it a good solvent for most organic compounds thus a homogeneous phase environment is easily formed, which facilitates gasification reaction ( Guo and Jin, 2013, Guo et al., 2010 and Savage, 2009). Lu et al. (2008) successfully developed a fluidized bed reactor for supercritical water gasification of biomass based on the conception of supercritical water fluidized bed reactor (SCWFBR) proposed by Matsumura and Minowa (2004). The fluidized bed reactor shows good performance in preventing reactor plugging and improving gasification efficiency because of its high heat and mass transfer efficiency ( Jin et al., 2010 and Lu et al., 2008). However, the details of supercritical water-particles flow behavior, the temperature and reaction rates distribution in SCWFBR remain unclear due to the extreme operating conditions and lack of appropriate experimental methods. Detailed information about the complex physical and chemical process in the reactor is necessary for efficient reactor design, scaling up and operating condition optimization. Computational fluid dynamics provides a convenient access to a deep insight towards biomass gasification in a SCWFBR.

Currently there are two approaches for the numerical simulation of particle-fluid flow: the Euler–Lagrange approach and the Euler–Euler approach (Tsuji, 2000). In the Euler–Lagrange method, one is discrete phase model in which the fluid phase is treated as a continuum by solving the Navier–Stokes equations, while the dispersed phase is solved by tracking a large number of particles through the calculated flow field, where particle–particle interactions can be neglected. The other called discrete element method (DEM) is based on the work of Cundall and Strack (1979), and accounts for the forces that result from the collision of particles, which contributes a lot to model the particle flow more precisely and it is a promising method for the description of particle flow in the future. Euler–Euler approach concerns the gas and particulate as inter-penetrating continua and the volume fractions are assumed to be continuous functions of space and time and their sum is equal to unity. Conservation equations for each phase are derived to obtain a set of equations, which have similar structure for all phases. These equations are closed by providing constitutive relations that are obtained from empirical information or by application of kinetic theory in the case of granular flows. The huge computation costs put the DEM at a disadvantage when modeling a complex industrial system, like a fluidized bed with millions of particles due to the limitations of computer hardware at present. On the contrary, The Euler–Euler two-fluid flow model (TFM) can save much time by calculating the mean gas and solid flow field which are convenient and reliable to facilitate the quantifiable decision for engineering design. The kinetic theory of granular flow (KTGF), based on the kinetics theory of gas molecular, was introduced to the TFM to describe the particle collision (Ding and Gidaspow, 1990). The previous simulations with TFM combined with KTGF prove it reliable to characterize the bubbles and particle clusters motion and the results are in good agreement with experimental results.

Vogt et al. (2005) investigated the minimum fluidization velocity and bed voidage by measuring the bed pressure drop in a supercritical fluidized bed. They concluded that Ergun׳s equation is also applicable to the flow of a supercritical fluid through a fixed bed and that the Wen and Yu relationship can be used for the determination of the minimum fluidizing velocity. This was also confirmed by the experimental results in a SCWFBR by Lu et al. (2013). A supercritical fluidized bed modeling using carbon dioxide as the fluidizing agent was built by Rodríguez-Rojo and Cocero (2009) and they found that the results from TFM model with KTFG and the experimental data are in good agreement. Wei et al., 2011 and Wei et al., 2013 employed the TFM with KTGF to study the supercritical water-particle fluidization under different operation conditions and the residence time distribution in a SCWFBR with several different feeding methods. However, there has been scarce publications reporting on comprehensive numerical model to predicting the dense particulate flows considering heat transfer and chemical reactions in a supercritical water fluidized bed. The detailed information about reactive flow in a SCWFBR not only enrich our understanding about the gasification process but also help in facilitating the reactor design and optimization for industrialization.

In this study, a three dimensional numerical model considering particle-fluid flow, heat transfer and chemical reaction kinetics is developed to simulate biomass model compound gasification in a SCWFBR. The particulate collision is described by KTGF. The chemical reaction kinetics is characterized using Arrhenius equation. The simulation results are compared with experimental data (Lu et al., 2008) and the supercritical water-particles flow behavior, gas composition profiles, temperature and reaction rates distribution are discussed.

Results (Thai) 1:

1. บทนำการขาดแคลนพลังงานและมลพิษสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลดั้งเดิมได้กลายเป็น ปัญหารุนแรงมากขึ้นเรื่อย ๆ ทั่วโลก ไฮโดรเจนถูกรู้จักว่าเป็นผู้ขนส่งการพลังงานเหมาะที่มีสัญญาที่ดีในการแทนการใช้พลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิล (เจน 2009) การแปรสภาพเป็นแก๊สชีวมวลน้ำเหนือจุดสำคัญ (T = 374.3 ° C และ P = 22.1 แรง) แสดงเทคนิคแปลง thermochemical ใหม่แปลงชีวมวลเปียกเป็นก๊าซไฮโดรเจนอุดมไปด้วย (Antal et al., 2000 กัว et al., 2015 และ Kruse, 2009) การแปรสภาพเป็นแก๊สชีวมวลน้ำ supercritical แสดงข้อดีที่แตกต่างผ่านการแปรสภาพเป็นแก๊สชีวมวลทั่วไป: (1) เกือบจะไม่มีซัลเฟอร์ และไนโตรเจนออกไซด์จะออกมาในอากาศ และ CO2 เพื่อบันทึกในระหว่างกระบวนการ (2) ชีวมวลเปียกสามารถประมวลผลได้โดยตรง โดยรักษาแห้งมากพลังงานที่ประหยัดพลังงานมาก (3) คุณสมบัติพิเศษ supercritical น้ำทำให้ตัวทำละลายดีสำหรับสารอินทรีย์มากที่สุดดังนั้น สภาพแวดล้อมระยะเหมือนจะง่าย ๆ เกิดขึ้น ที่ปฏิกิริยาการแปรสภาพเป็นแก๊ส (กัวและจิน 2013, Savage, 2009 และกัว et al., 2010) Lu et al. (2008) สำเร็จพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์แบบเบด fluidized สำหรับการแปรสภาพเป็นแก๊สน้ำ supercritical ของชีวมวลตามความคิดของเครื่องปฏิกรณ์เบด fluidized supercritical น้ำ (SCWFBR) ที่เสนอโดย Matsumura Minowa (2004) เครื่องปฏิกรณ์เบด fluidized แสดงประสิทธิภาพที่ดีในการป้องกันการต่อสายเครื่องปฏิกรณ์และปรับปรุงประสิทธิภาพการแปรสภาพเป็นแก๊สความร้อนสูงและประสิทธิภาพการถ่ายโอนมวล (จิ al. et, 2010 และ Lu et al., 2008) อย่างไรก็ตาม รายละเอียดของอนุภาคน้ำ supercritical พฤติกรรมไหล อุณหภูมิและปฏิกิริยากระจายราคาใน SCWFBR ยังคงไม่ชัดเจนเนื่องจากสภาวะการดำเนินงานและขาดวิธีการทดลองที่เหมาะสม ข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการซับซ้อนของฟิสิกส์ และเคมีในระบบเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ที่มีประสิทธิภาพ ปรับขึ้น และปรับสภาพการทำงาน พลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณให้สะดวกเพื่อเข้าใจลึกต่อการแปรสภาพเป็นแก๊สชีวมวลในการ SCWFBRCurrently there are two approaches for the numerical simulation of particle-fluid flow: the Euler–Lagrange approach and the Euler–Euler approach (Tsuji, 2000). In the Euler–Lagrange method, one is discrete phase model in which the fluid phase is treated as a continuum by solving the Navier–Stokes equations, while the dispersed phase is solved by tracking a large number of particles through the calculated flow field, where particle–particle interactions can be neglected. The other called discrete element method (DEM) is based on the work of Cundall and Strack (1979), and accounts for the forces that result from the collision of particles, which contributes a lot to model the particle flow more precisely and it is a promising method for the description of particle flow in the future. Euler–Euler approach concerns the gas and particulate as inter-penetrating continua and the volume fractions are assumed to be continuous functions of space and time and their sum is equal to unity. Conservation equations for each phase are derived to obtain a set of equations, which have similar structure for all phases. These equations are closed by providing constitutive relations that are obtained from empirical information or by application of kinetic theory in the case of granular flows. The huge computation costs put the DEM at a disadvantage when modeling a complex industrial system, like a fluidized bed with millions of particles due to the limitations of computer hardware at present. On the contrary, The Euler–Euler two-fluid flow model (TFM) can save much time by calculating the mean gas and solid flow field which are convenient and reliable to facilitate the quantifiable decision for engineering design. The kinetic theory of granular flow (KTGF), based on the kinetics theory of gas molecular, was introduced to the TFM to describe the particle collision (Ding and Gidaspow, 1990). The previous simulations with TFM combined with KTGF prove it reliable to characterize the bubbles and particle clusters motion and the results are in good agreement with experimental results.Vogt et al. (2005) ตรวจสอบความเร็วต่ำสุดฟลู และ voidage เตียง โดยการวัดความดันเตียงวางในเตียง fluidized supercritical พวกเขาสรุปสมการ Ergun׳s ว่ายังเกี่ยวข้องกับการไหลของ fluid supercritical ผ่านเตียงถาวร และว่า ความสัมพันธ์เหวินและยูสามารถใช้สำหรับการกำหนดของ fluidizing ความเร็วต่ำสุด นอกจากนี้นี้ยังถูกยืนยันจากผลการทดลองใน SCWFBR โดย Lu et al. (2013) การ supercritical fluidized โมเดลเตียงโดยใช้คาร์บอนไดออกไซด์เป็นตัวแทน fluidizing ถูกสร้างขึ้น โดย Rodríguez Rojo และ Cocero (2009) และพวกเขาพบว่า ผลลัพธ์จากแบบจำลอง TFM กับ KTFG และข้อมูลทดลองอยู่ในข้อตกลงที่ดี Wei et al., 2011 และเว่ย et al., 2013 ว่าจ้าง TFM กับ KTGF เรียนฟลูอนุภาคน้ำ supercritical ภายใต้เงื่อนไขการดำเนินการต่าง ๆ และการกระจายเวลาอาศัยใน SCWFBR ที่ มีหลายวิธีให้อาหารแตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม มีแล้วขาดแคลนสิ่งพิมพ์รายงานในรูปแบบตัวเลขครอบคลุมการคาดการณ์กระแสฝุ่นหนาแน่นพิจารณาความร้อนถ่ายโอนและเคมีปฏิกิริยาในเตียงน้ำ supercritical fluidized ข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับขั้นตอนปฏิกิริยาใน SCWFBR ไม่เพียงแต่เพิ่มความเข้าใจของเราเกี่ยวกับกระบวนการแปรสภาพเป็นแก๊ส แต่ยัง ช่วยในการอำนวยความสะดวกในการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์และเพิ่มประสิทธิภาพการทวีความรุนแรงมากในการศึกษานี้ สามคือพัฒนาตัวเลขแบบจำลองการพิจารณากระแสอนุภาคของเหลว ถ่ายเทความร้อน และปฏิกิริยาเคมีจลนพลศาสตร์เพื่อจำลองชีวมวลแบบผสมการแปรสภาพเป็นแก๊สในการ SCWFBR มีอธิบายการชนกันฝุ่น โดย KTGF จลนพลศาสตร์ปฏิกิริยาเคมีมีลักษณะการใช้สมการอาร์เรเนียส มีการเปรียบเทียบผลการจำลองการทดลองข้อมูล (Lu et al., 2008) และ supercritical น้ำอนุภาคไหลพฤติกรรม อุณหภูมิ ก๊าซองค์ประกอบประวัติ และกระจายอัตราปฏิกิริยาจะ

Results (Thai) 2:

1.
บทนำปัญหาการขาดแคลนพลังงานและมลพิษทางสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลแบบดั้งเดิมได้กลายเป็นปัญหาร้ายแรงมากขึ้นทั่วโลก ไฮโดรเจนได้รับการยอมรับในฐานะที่เป็นผู้ให้บริการพลังงานเหมาะที่ถือสัญญาที่ดีในการเปลี่ยนการใช้พลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิล (เชน 2009) ก๊าซชีวมวลในน้ำเหนือจุดที่สำคัญ (T = 374.3 องศาเซลเซียสและ P = 22.1 MPa) ให้เทคนิคการแปลงใหม่ความร้อนในการแปลงพลังงานชีวมวลเปียกลงไปในก๊าซไฮโดรเจนที่อุดมไปด้วย (Antal et al., 2000 Guo et al., 2015 และ ครูซ 2009) ก๊าซชีวมวลในน้ำ supercritical แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่แตกต่างกว่าก๊าซชีวมวลแบบเดิม (1) เกือบจะไม่มีกำมะถันและไนโตรเจนออกไซด์จะถูกปล่อยออกมาสู่อากาศและ CO2 เป็นเรื่องง่ายที่จะถูกจับในระหว่างกระบวนการ; (2) ชีวมวลเปียกสามารถประมวลผลได้โดยตรงโดยไม่ต้องรักษาอบแห้งพลังงานมากซึ่งจะช่วยประหยัดพลังงานมาก; (3) คุณสมบัติพิเศษของน้ำ supercritical ทำให้มันเป็นตัวทำละลายที่ดีสำหรับสารประกอบอินทรีย์ส่วนใหญ่จึงมีสภาพแวดล้อมที่เฟสเป็นเนื้อเดียวกันได้อย่างง่ายดายจะเกิดขึ้นซึ่งจะเอื้อต่อการเกิดปฏิกิริยาเป็นก๊าซ (Guo และจิน 2013 Guo et al., 2010 และโหด 2009) Lu et al, (2008) ประสบความสำเร็จในการพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์เตียง fluidized สำหรับก๊าซน้ำ supercritical ชีวมวลขึ้นอยู่กับความคิดของเครื่องปฏิกรณ์น้ำ supercritical เตียง fluidized (SCWFBR) เสนอโดยมัตสึและ Minowa (2004) เครื่องปฏิกรณ์เตียง fluidized แสดงให้เห็นถึงผลงานที่ดีในการป้องกันการเสียบเครื่องปฏิกรณ์และการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้ก๊าซเพราะความร้อนสูงและมีประสิทธิภาพการถ่ายโอนมวลของมัน (จิน et al., 2010 และ Lu et al., 2008) แต่รายละเอียดของการ supercritical น้ำอนุภาคพฤติกรรมการไหลของอุณหภูมิและอัตราการเกิดปฏิกิริยาการจัดจำหน่ายใน SCWFBR ยังไม่ชัดเจนเนื่องจากสภาพการทำงานที่รุนแรงและการขาดการทดลองวิธีการที่เหมาะสม ข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการทางกายภาพและเคมีที่ซับซ้อนในเครื่องปฏิกรณ์เป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ที่มีประสิทธิภาพปรับขึ้นและการเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงานสภาพ พลศาสตร์ของไหลให้สะดวกในการเข้าถึงข้อมูลเชิงลึกที่ลึกที่มีต่อการผลิตก๊าซชีวมวลใน SCWFBR. ขณะนี้มีสองวิธีการจำลองเชิงตัวเลขของการไหลของอนุภาคของเหลว: วิธีการออยเลอร์-Lagrange และวิธีการออยเลอร์-ออยเลอร์ (ซูจิ, 2000) ในวิธีการออยเลอร์-Lagrange หนึ่งเป็นรูปแบบขั้นตอนที่ไม่ต่อเนื่องซึ่งในเฟสของเหลวจะถือว่าเป็นความต่อเนื่องโดยการแก้สมการ Navier-Stokes ในขณะที่ขั้นตอนการกระจายได้รับการแก้ไขโดยการติดตามเป็นจำนวนมากของอนุภาคผ่านสนามการไหลคำนวณที่ ปฏิสัมพันธ์อนุภาคอนุภาคสามารถละเลย อื่น ๆ ที่เรียกว่าวิธีการในสภาพแวดล้อมที่ไม่ต่อเนื่อง (DEM) จะขึ้นอยู่กับการทำงานของ Cundall และ Strack นี้ (1979) และบัญชีสำหรับกองกำลังที่เกิดจากการชนกันของอนุภาคซึ่งมีส่วนช่วยมากในการจำลองการไหลของอนุภาคอย่างแม่นยำมากขึ้นและมันก็เป็น วิธีการที่มีแนวโน้มสำหรับรายละเอียดของการไหลของอนุภาคในอนาคต วิธีการออยเลอร์-ออยเลอร์ที่เกี่ยวข้องกับก๊าซและฝุ่นละอองเป็นระหว่างการเจาะอย่างต่อเนื่องและเศษส่วนระดับเสียงจะถือว่าเป็นฟังก์ชั่นอย่างต่อเนื่องของพื้นที่และเวลาและผลรวมของพวกเขาจะมีค่าเท่ากับความสามัคคี สมการอนุรักษ์แต่ละขั้นตอนจะได้มาจะได้รับชุดของสมการซึ่งมีโครงสร้างคล้ายกันสำหรับทุกขั้นตอน สมการเหล่านี้จะถูกปิดโดยการให้ความสัมพันธ์เป็นส่วนประกอบที่จะได้รับจากข้อมูลเชิงประจักษ์หรือโดยการประยุกต์ใช้ทฤษฎีจลน์ในกรณีของกระแสเม็ด ค่าใช้จ่ายในการคำนวณขนาดใหญ่ใส่ DEM ที่เสียเปรียบเมื่อสร้างแบบจำลองระบบอุตสาหกรรมที่ซับซ้อนเช่นเตียง fluidized ที่มีนับล้านของอนุภาคเนื่องจากข้อ จำกัด ของฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน ในทางตรงกันข้ามการออยเลอร์-ออยเลอร์สองของเหลวรูปแบบการไหล (TFM) สามารถประหยัดเวลามากโดยการคำนวณหมายถึงก๊าซและสนามการไหลของของแข็งที่มีความสะดวกและเชื่อถือได้เพื่อความสะดวกในการตัดสินใจเชิงปริมาณสำหรับการออกแบบทางวิศวกรรม ทฤษฎีเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของการไหลของเม็ด (KTGF) บนพื้นฐานของทฤษฎีจลนพลศาสตร์ของก๊าซโมเลกุลถูกนำไป TFM เพื่ออธิบายการชนกันของอนุภาค (Ding และ Gidaspow, 1990) จำลองก่อนหน้านี้ด้วย TFM รวมกับ KTGF พิสูจน์ว่ามันน่าเชื่อถือที่จะอธิบายลักษณะฟองและอนุภาคกลุ่มที่เคลื่อนไหวและผลที่อยู่ในข้อตกลงที่ดีกับผลการทดลอง. โฟกท์และอัล (2005) การตรวจสอบความเร็วไหลต่ำสุดและ voidage เตียงโดยการวัดความดันลดลงในเตียงเตียง fluidized supercritical พวกเขาสรุปว่าสม Ergun 's ยังใช้กับการไหลของของเหลว supercritical ผ่านเตียงคงที่และความสัมพันธ์ที่เหวินหยูและสามารถนำมาใช้ในการกำหนดความเร็วขั้นต่ำเหลว นี้ได้รับการยืนยันโดยผลการทดลองใน SCWFBR โดย Lu et al, (2013) เตียง fluidized supercritical การสร้างแบบจำลองการใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นตัวแทนเหลวถูกสร้างขึ้นโดยRodríguez-โนโรและ Cocero (2009) และพวกเขาพบว่าผลที่ได้จากแบบจำลอง TFM กับ KTFG และข้อมูลการทดลองอยู่ในข้อตกลงที่ดี Wei et al., 2011 และ Wei et al., 2013 ลูกจ้าง TFM กับ KTGF เพื่อศึกษาไหลน้ำอนุภาค supercritical ภายใต้เงื่อนไขที่การดำเนินงานที่แตกต่างกันและการกระจายเวลาที่อยู่อาศัยใน SCWFBR ด้วยวิธีการให้อาหารที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตามได้มีการตีพิมพ์รายงานที่หายากในรูปแบบตัวเลขที่ครอบคลุมในการคาดการณ์กระแสอนุภาคหนาแน่นพิจารณาการถ่ายโอนความร้อนและปฏิกิริยาทางเคมีใน supercritical น้ำเตียง fluidized ข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับการไหลของปฏิกิริยาใน SCWFBR ไม่เพียง แต่เสริมสร้างความเข้าใจของเราเกี่ยวกับขั้นตอนการผลิตก๊าซ แต่ยังช่วยในการอำนวยความสะดวกในการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์และการเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับอุตสาหกรรม. ในการศึกษานี้สามมิติรูปแบบตัวเลขพิจารณาการไหลของอนุภาคของไหลการถ่ายเทความร้อนและสารเคมี จลนศาสตร์ปฏิกิริยาได้รับการพัฒนาเพื่อจำลองก๊าซสารชีวมวลในรูปแบบ SCWFBR การปะทะกันอนุภาคอธิบายโดย KTGF จลนพลศาสตร์ปฏิกิริยาทางเคมีที่เป็นลักษณะใช้สม Arrhenius ผลการจำลองที่มีการเปรียบเทียบกับข้อมูลการทดลอง (Lu et al., 2008) และการไหลของน้ำ supercritical อนุภาคพฤติกรรมโปรไฟล์องค์ประกอบก๊าซอุณหภูมิและอัตราการกระจายการเกิดปฏิกิริยาที่จะกล่าวถึง

Results (Thai) 3:

1 . บทนำ
การขาดแคลนพลังงานและมลพิษสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลดั้งเดิมได้กลายเป็นปัญหาระดับโลกที่ร้ายแรงมากขึ้น ไฮโดรเจนถูกรู้จักว่าเป็นอุดมคติพลังงานขนส่งซึ่งถือสัญญาที่ดีในการใช้พลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิล ( Jain , 2009 ) ข้าวสุกในน้ำเหนือจุดวิกฤตนั้น ( t = 374.3 ° C และ P = 221 MPa ) มีเทคนิคการแปลงการแปลงชีวมวลเคมีความร้อนใหม่เปียกเป็นก๊าซไฮโดรเจน ( รวย ร็ แอนทัล et al . , 2000 , Guo et al . , 2015 และครูส , 2009 ) ข้าวสุกในน้ำที่สภาวะเหนือวิกฤตก๊าซชีวมวลแสดงข้อได้เปรียบที่แตกต่างกว่าปกติ ( 1 ) เกือบจะไม่มีซัลเฟอร์และไนโตรเจนออกไซด์ที่ปล่อยออกมาในอากาศ และ CO2 เป็นเรื่องง่ายที่จะถูกจับในระหว่างกระบวนการ( 2 ) ระบบเปียกที่สามารถประมวลผลได้โดยตรง โดยไม่ต้องใช้พลังงานเข้มข้นแห้งการรักษาซึ่งช่วยประหยัดพลังงานมาก ; ( 3 ) คุณสมบัติของน้ำที่สภาวะเหนือวิกฤตเป็นตัวทำละลายที่ดี สารอินทรีย์ส่วนใหญ่จึงเป็นสภาพแวดล้อมที่เฟสเกิดขึ้นได้ง่าย ซึ่งทำให้ปฏิกิริยาก๊าซ ( Guo และจิน , 2013 , Guo et al . , 2010 และโหด 2009 ) Lu et al .( 2008 ) พัฒนาเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบดโดยใช้น้ำก๊าซชีวมวลตามความคิดของน้ำที่สภาวะเหนือวิกฤตในเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบด ( scwfbr ) ที่เสนอโดยมัตสึมุระ และมิโนวา ( 2004 )เครื่องปฏิกรณ์แบบฟลูอิดไดซ์เบดแสดงดีประสิทธิภาพในการป้องกันเครื่องปฏิกรณ์เสียบและการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตก๊าซ เพราะมีความร้อนสูงและประสิทธิภาพการถ่ายเทมวล ( จิน et al . , 2010 และ Lu et al . , 2008 ) อย่างไรก็ตาม รายละเอียดของอนุภาคน้ำที่สภาวะเหนือวิกฤตของพฤติกรรมอุณหภูมิและอัตราการเกิดปฏิกิริยาใน scwfbr ยังคงไม่ชัดเจนเนื่องจากเงื่อนไขที่รุนแรงหรือการขาดวิธีการทดลองที่เหมาะสม ข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับทางกายภาพที่ซับซ้อนและกระบวนการทางเคมีในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ที่มีประสิทธิภาพ , ปรับขึ้น และสภาวะที่เหมาะพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณมีการเข้าถึงที่สะดวกให้ข้อมูลเชิงลึกลึกต่อข้าวสุกใน scwfbr

ขณะนี้มี 2 แนวทางสำหรับการจำลองเชิงตัวเลขของการไหลของของไหลอนุภาค : ออยเลอร์และลากรองจ์วิธีและวิธีการออยเลอร์ - ออยเลอร์ ( ซูจิ , 2000 ) ออยเลอร์และลากรองจ์ในวิธีการหนึ่งคือไม่ต่อเนื่องระยะรูปแบบซึ่งในเฟสของเหลวถือเป็นความต่อเนื่องแก้สมการนาเวียร์ - สโตกส์ ขณะฉีด ( แก้ไขโดยการติดตามตัวเลขขนาดใหญ่ของอนุภาคที่ผ่านการคำนวณสนามการไหลที่อนุภาคของอนุภาคซึ่งสามารถหลง อื่น ๆเรียกว่าวิธีองค์ประกอบไม่ต่อเนื่อง ( DEM ) จะขึ้นอยู่กับการทำงานของ cundall และสแตรก ( 1979 )บัญชีและแรงที่เกิดจากการชนกันของอนุภาค ซึ่งมีส่วนช่วยมากในรูปแบบการไหลของอนุภาคมากขึ้นแน่นอน และมันเป็นวิธีการที่มีแนวโน้มเพื่ออธิบายการไหลของอนุภาคในอนาคตออยเลอร์–ออยเลอร์วิธีการเกี่ยวกับก๊าซและฝุ่นละอองที่ อินเตอร์ ผ่านมาตรฐานและปริมาณ เศษส่วน จะถือว่ามีการทำงานอย่างต่อเนื่องของพื้นที่และเวลาและเงินของพวกเขาเป็นเท่ากับความสามัคคี สมการอนุรักษ์สำหรับแต่ละขั้นตอนจะได้มารับชุดของสมการซึ่งมีโครงสร้างคล้ายกันทุกระยะสมการเหล่านี้จะปิด โดยให้ประชาสัมพันธ์ และที่ได้จากข้อมูลเชิงประจักษ์ หรือโดยการประยุกต์ใช้ทฤษฎีจลน์ในกรณีของเม็ดไหล ค่าใช้จ่ายในการคำนวณขนาดใหญ่ใส่ Dem เสียเปรียบเมื่อการจำลองระบบอุตสาหกรรมที่ซับซ้อน เช่น ระบบฟลูอิดไดซ์เบดกับล้านของอนุภาคเนื่องจากข้อ จำกัด ของฮาร์ดแวร์ของคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน ในทางตรงกันข้าม