喷动床内干湿颗粒流动和传热特性的数值模拟

来源 :华北电力大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:morningwind2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
气固喷动床由于其优良的传热传质效果被广泛的应用于高效燃烧、制药涂层、颗粒造粒等工业生产中。目前,学者对于喷动床内稠密气固两相流动中强烈的多尺度非线性的相间作用机理的尚未完全了解。近年来,随着计算机水平以及数值模拟技术的不断发展,采用数值模拟方法对稠密气固两相流系统模拟愈加高效与精确。本文采用计算流体力学与离散单元法相结合的方法(CFD-DEM)求解三维气相与固相的运动方程,采用Fortran语言进行编程计算。并引入了液桥力,分别对包含干、湿颗粒的喷动床内的气固两相流动与传热特性进行数值模拟研究。首先采用自主编译的程序对喷动床内两相流动特性进行了模拟,在此基础之上,对床内颗粒的混合特性及其影响因素进行了研究,并利用Lacey指数定量分析了床内颗粒混合时的进程,模拟得到了颗粒混合序列图、气体和颗粒速度分布、颗粒运动矢量图、床内颗粒能量随时间变化图、颗粒整床以及各特定区域混合指数随时间的变化、颗粒物性变化时整床颗粒混合指数分布。结果表明:床内颗粒所蕴含的能量主要为重力势能;气固两相速度分布趋势相近,但数值相差较大;除环隙区外,不同尺寸的颗粒速度大小相近;颗粒在环隙区的混合对整床颗粒混合有较大的影响,整床颗粒的混合速度由环隙区内颗粒混合速度决定;改变进口表观气速以及颗粒密度比会造成全床颗粒混合质量的改变,表观气速对颗粒混合指数的影响更大。其次在考虑了由于颗粒携带液膜引起的液桥力后,对喷动床内的湿颗粒流动特性进行了模拟。并将结果与相同工况下干颗粒的流动状态进行对比,结果表明:在喷动床内干、湿两种颗粒体系在床内的流动状态相似,无明显的聚团现象。在整床范围内,颗粒所受的碰撞力均远大于颗粒所受的液桥力,颗粒趋于分散而无法形成稳定的团聚;液桥力会使整床范围内的颗粒速度降低,其对颗粒水平方向的速度影响更为明显;同时,液桥力对小直径的颗粒影响较大,使不同直径湿颗粒速度差减小;液桥力的大小主要对混合达到稳定时产生较为明显的影响。最后建立了喷动床内气固两相传热模型,模拟研究了流化床内气固两相传热特性。结果表明:床内颗粒间、颗粒与气体之间进行着较为均衡的动量与能量交换,颗粒的温度上升迅速且颗粒的温度分布逐渐趋于均匀,但死区内颗粒由于未参与颗粒循环,温度明显低于床内其他位置颗粒;大颗粒温升趋势呈线性而小颗粒温升趋势呈抛物线型,小颗粒的温度大于大颗粒的温度;在喷动床内气固两相间的传热进程中,气固之间的对流换热系数与颗粒间的导热换热系数大小接近,但对流换热量远大于颗粒间的导热换热量,颗粒与壁面的碰撞换热以及颗粒的辐射换热对床内传热行为影响微弱。
其他文献
生物炼制是人类面对日益枯竭的化石资源和其所产生的严重环境污染的必然选择。本文从生物炼制和石油炼制的比较出发简要介绍了生物炼制的概念、基本分类和理论框架,并重点分
随着经济的高速发展,国有土地使用权出让的情况也越来越多,地方政府依靠“土地财政”盘活地方经济,最终导致国有土地这一“香饽饽”处于风口浪尖,随之而来的“土地腐败”也接
目的 :寻找乳腺癌血道微小转移的肿瘤标志物,以利于早期发现乳腺癌的转移。方法 :用巢式逆转录聚合酶链反应(Nested-RT-PCR)技术检测67例乳腺癌、16例乳腺良性肿瘤患者及20例健康
一个行业、产业或是企业、公司实施可持续发展已成为全球共识。随着社会的逐步发展,可持续发展所追求的目的是经济、社会、自然环境等方面和谐同步发展。就是说可持续性发展需要经济的不断增长、社会的稳健进步以及自然环境和谐三位统一。烟草行业是我国经济发展的一项重要支柱产业,紧密关系着我国经济的增长和社会的发展以及利税的增长。当今社会,烟草行业也面临着较多的困难,主要表现为消费者因美好的生活需要而产生相关消费升
含蜡原油在开采、储存及运输过程中,随着体系温度的降低会引起蜡晶的析出、聚集、沉淀,这不仅会影响含蜡原油体系的流变性质,还会使其出现胶凝现象。当水相存在于含蜡原油体系中时,由于油水两相之间乳化作用的发生,非牛顿型油水两相体系的胶凝行为在具备含蜡原油胶凝特性的同时,必然又具有其自身的特殊性,这对石油生产加工中油水混输工艺的优化设计与安全运行保障提出了新的要求和挑战。为此,本文结合节能降耗形势下油水两相
细支气管肺泡癌(简称BAC)是发生于细支气管Clara细胞和Ⅱ型肺泡细胞的一种特殊型肺腺癌,近年来其发病率呈逐渐增加趋势。BAC的病因及发病机理不明,近来在癌基因及抑癌基因方面的
以技术路线图"市场需求-目标确定-技术壁垒-研发需求"为蓝本,采用文献法着重分析了沉香结香机理的研究动态,结合市场调查获取的中山市沉香产业发展现状,提出中山市沉香产业发
新课程改革的开展和核心素养的提出对我国教育发展和教学工作提出了更高要求,明确指出我国教育教学工作要立德树人、培养全面发展的人的新标准。中等职业教育作为我国教育体系中的一个关键部分,承担着促进我国教育公平、提高我国劳动人口素质、为社会培养专业劳动人才的重要任务,因此必须紧跟时代发展的要求,在新一轮课程改革中强化教学实践与研究,积极响应国家和社会对中等职业学校人才培养方面提出的新要求,从教学设计出发,
湖南卫视推出的<超级女声>,2004年甫一面世就成为国内电视界、娱乐界的热门事件.而今年的<超级女声>比去年更火爆.成为今年最具轰动效应、最具影响力的电视娱乐节目.节目先是
目的:通过检测C-erbB-2和EGFr在脂溢性角化病皮损和正常人皮肤组织中的表达,来探讨C-erbB-2和EGFr在脂溢性角化病发病机制中的作用。 方法:采用免疫组化SP法检测30例脂溢性角