基于多孔介質(zhì)理論的振動(dòng)流化床流化質(zhì)量的研究.pdf

1、流態(tài)化作為一種重要的氣固相間物理操作技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于能源、化工、冶金等領(lǐng)域。流化床是典型的流態(tài)化多相流操作技術(shù)，但目前以實(shí)驗(yàn)手段研究流化床內(nèi)的流動(dòng)特性、化學(xué)反應(yīng)在模型放大、設(shè)備優(yōu)化、結(jié)果預(yù)測(cè)等方面仍顯不足，而以流體力學(xué)為基礎(chǔ)的CFD技術(shù)在解決這些問(wèn)題時(shí)可以較輕易的采集到更全面和更深層次的信息，節(jié)省實(shí)驗(yàn)費(fèi)用，縮短研究周期。
　　振動(dòng)流化床是在普通流化床的基礎(chǔ)上加入振動(dòng)場(chǎng)，很多文獻(xiàn)中報(bào)道振動(dòng)場(chǎng)的引入可以改善床層流態(tài)化，提高氣固接觸效

2、率，強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)過(guò)程，但床內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)也將變的更加復(fù)雜，使研究變的更加困難。
　　本文結(jié)合文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，研究三種不同開(kāi)孔率的分布板（α=6％，α=9％，α=12％）對(duì)振動(dòng)流化床流化質(zhì)量的影響。利用計(jì)算流體力學(xué)軟件Fluent6.3中的歐拉-歐拉雙流體模型，并采用目前已被證實(shí)可靠的曳力模型、湍流模型等進(jìn)行了數(shù)值模擬，模擬過(guò)程中使用自定義函數(shù)定義振動(dòng)流化床的振動(dòng)模型，同時(shí)利用多孔介質(zhì)模型對(duì)分布板進(jìn)行簡(jiǎn)化。研究結(jié)果表明，多孔介質(zhì)模型

3、可以成功代替分布板，并可利用仿真實(shí)驗(yàn)法確定影響多孔介質(zhì)壓降特性的兩個(gè)重要參數(shù):粘性損失系數(shù)和慣性損失系數(shù)。在分布板開(kāi)孔率對(duì)流化質(zhì)量影響的研究中發(fā)現(xiàn):分布板的引入能夠促進(jìn)床內(nèi)初始?xì)馀莸纳L(zhǎng)和上升，降低床層壓降及壓降RMS值，強(qiáng)化低床層的氣固接觸，提高該床層物料流化的均勻性，進(jìn)而改善顆粒流化質(zhì)量;分布板開(kāi)孔率對(duì)床層壓降、物料的床層分布影響較小，但隨著開(kāi)孔率的減小床層壓降波動(dòng)變小，流化均勻性變好;當(dāng)開(kāi)孔率小于9％之后，分布板壓降對(duì)低床層流化效