混合粒徑褐煤振動流化現(xiàn)象分析與脫水模型建立.pdf

1、近年來，振動流化床(Vibrated Fluidized Bed，VFB)干燥技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用越來越廣泛，該技術(shù)具有干燥效率快，傳質(zhì)傳熱迅速，適合干燥粘度大的物料等優(yōu)點(diǎn)。但目前，對振動流化床中顆粒流化狀態(tài)的研究只考慮了流場作用，而且振動流化床的設(shè)計(jì)計(jì)算多參照經(jīng)驗(yàn)公式，多種參數(shù)為估算值，缺乏精確性和可靠性。設(shè)計(jì)與相關(guān)研究較少考慮不同粒徑物料顆粒干燥效果的差異。
　　針對以上不足，本文采用EDEM和FLUENT軟件，結(jié)合計(jì)算流體力學(xué)

2、(CFD)和離散單元法(DEM)，實(shí)現(xiàn)了振動流化行為的三維仿真，并分析在振動場和流體場耦合作用下，混合粒徑褐煤的顆粒運(yùn)動規(guī)律。同時，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測定不同粒徑褐煤的干燥曲線，結(jié)合仿真結(jié)果，建立脫水模型，實(shí)現(xiàn)混合粒徑褐煤脫水率的優(yōu)化計(jì)算。
　　本文的主要內(nèi)容與結(jié)論:
　　(1)基于DEM理論，創(chuàng)建與實(shí)際煤樣粒徑相吻合的顆粒模型，建立振動流化床的結(jié)構(gòu)模型，引入實(shí)際振動參數(shù)，對立式和臥式振動流化床中的顆粒運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行仿真。結(jié)果表明，臥式

3、振動流化床的顆粒平均速率為0.041m/s，顆粒運(yùn)動時，大顆粒在上，笑了里在下;在立式振動流化床中顆粒運(yùn)動出現(xiàn)“泉涌”現(xiàn)象和巴西果效應(yīng)。
　　(2)考慮振動場和流體場影響，基于CFD-DEM耦合理論，對兩場聯(lián)合作用下的物料流化狀態(tài)進(jìn)行模擬。結(jié)果表明，在流體作用下，物料層增高，顆粒更疏松，并出現(xiàn)了小顆粒在上，大顆粒在下的反巴西果效應(yīng)，干燥會更均勻。同時，確定了適宜的流體速率為5m/s。
　　(3)分析不同條件下褐煤干燥實(shí)驗(yàn)的質(zhì)