氣-液-固三相流化床流動特性的實驗研究與數(shù)值模擬.pdf

1、由于三相流動的復(fù)雜性，目前簡潔、有效的能夠同時測得三相含率的測試技術(shù)仍然很缺乏，三相實驗數(shù)據(jù)也很少，能夠準確描述其流動行為的數(shù)學模型也十分有限，這種局面制約著三相流化床的學術(shù)研究和工業(yè)應(yīng)用。為此，本文擬開發(fā)完善能同時測得氣液固三相局部含率的微電導(dǎo)探針測試技術(shù)；獲得大批傳統(tǒng)和循環(huán)三相流化床實驗數(shù)據(jù)并進行流動特性分析；建立氣液固三流體湍流流動的E/E/E模型(簡稱E/E/E模型)，應(yīng)用計算流體力學方法進行數(shù)值模擬。 論文首先分析了三

2、相流化床在流體力學行為、測試技術(shù)及流動模型和模擬方面的研究現(xiàn)狀，給出了進一步的研究方向。 其次，以課題組的初步工作為基礎(chǔ)，開發(fā)完善了能同時測得氣液固三相局部含率的微電導(dǎo)探針測試技術(shù)。 第三、運用上述微電導(dǎo)探針測試技術(shù)測得了傳統(tǒng)和循環(huán)流化床的局部相含率實驗數(shù)據(jù)5000余套，研究了流動特性等，并將實驗數(shù)據(jù)進行了關(guān)聯(lián)，得到了一系列特性關(guān)聯(lián)式。 實驗研究表明，在傳統(tǒng)并流三相流化床的充分發(fā)展區(qū)，在r/R=0.75～0.85

3、范圍內(nèi)，局部固含率分布有一個極大值峰，在氣體分布器區(qū)，三相局部含率的徑向分布存在明顯不對稱分布；逆流三相湍動床的液體粘度對局部氣固含率有影響，與高密度顆粒體系相比，極大值峰出現(xiàn)的范圍增大；在三相循環(huán)流化床的上行床，隨液體粘度增大，顆粒循環(huán)速度增大，局部氣含率和局部固含率的徑向分布均趨于平坦，并得到包含不同液相粘度的三相循環(huán)流化床的流區(qū)圖。 第四，通過修正和完善國、內(nèi)外對多相流相間耦合最新研究成果，建立了封閉的E/E/E模型。采用