基于油頁(yè)巖氣流干燥的CFD模擬和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、油頁(yè)巖作為一種“非常規(guī)油氣資源”，是本世紀(jì)重要的接替能源之一，因儲(chǔ)量豐富受到全球的廣泛關(guān)注。但由于油頁(yè)巖孔隙發(fā)達(dá)、含水量高的特點(diǎn)，在干餾過(guò)程中常出現(xiàn)很多不利于生產(chǎn)的問(wèn)題，所以，在油頁(yè)巖熱裂解前必須對(duì)其進(jìn)行干燥脫水處理。而氣流干燥因其處理量大、設(shè)備簡(jiǎn)單、投資低等優(yōu)點(diǎn)在干燥處理中有著廣泛應(yīng)用。本文采用了流體動(dòng)力學(xué)模擬新技術(shù)，對(duì)油頁(yè)巖的氣流干燥過(guò)程進(jìn)行了模擬研究，揭示了干燥過(guò)程中各種流場(chǎng)的詳細(xì)分布情況和變化趨勢(shì)，同時(shí)，通過(guò)Fluent軟件中的

2、用戶(hù)自定義(user definedfunctions)功能對(duì)軟件中的物理模型進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，創(chuàng)建了更符合油頁(yè)巖氣流干燥過(guò)程的傳熱、傳質(zhì)計(jì)算模型。對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)分析的同時(shí)，還分別進(jìn)行了冷態(tài)下的中試實(shí)驗(yàn)和熱態(tài)下的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，將氣流管動(dòng)力學(xué)模擬、氣流干燥過(guò)程熱力學(xué)模擬的模擬結(jié)果分別和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好，證明了模擬結(jié)果的可靠性和自建模型的正確性。
　　對(duì)氣流干燥管的動(dòng)力學(xué)模擬和實(shí)驗(yàn)研究表明:對(duì)料氣質(zhì)量比非常低

3、的稀相輸送狀態(tài)而言，可認(rèn)為顆粒之間沒(méi)有相互干擾和影響，所以應(yīng)使用歐拉-拉格朗日算法來(lái)模擬顆粒的運(yùn)動(dòng)特性，即Fluent當(dāng)中的離散相模型(DPM);將進(jìn)氣方式改為兩側(cè)進(jìn)氣，或者在氣流管底部增加傾斜角度合適的倒錐形縮孔，均可明顯改善單側(cè)迸氣時(shí)易出現(xiàn)的偏流現(xiàn)象，但縮孔結(jié)構(gòu)也會(huì)大幅增加設(shè)備的局部壓力損失。
　　對(duì)氣流干燥管的熱力學(xué)模擬和實(shí)驗(yàn)研究表明:氣流干燥過(guò)程對(duì)應(yīng)兩階段干燥動(dòng)力學(xué)模型（two-stage drying kinetics