發(fā)布時(shí)間：2019-11-28 05:23

【摘要】：氣固鼓泡流化床是一種重要的氣固反應(yīng)設(shè)備,具有相間接觸面積大、熱-質(zhì)傳遞速度快、體系中的濃度和溫度分布均勻等優(yōu)點(diǎn),在醫(yī)藥制造、食品加工、化工生產(chǎn)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。氣泡是氣固鼓泡流化床中最重要的現(xiàn)象,影響著床層內(nèi)的熱-質(zhì)傳遞和物料混合,了解氣泡性質(zhì)及變化規(guī)律對(duì)于優(yōu)化流化床操作和設(shè)計(jì)具有重要意義。本工作在透明的有機(jī)玻璃二維流化床中進(jìn)行,流化床寬度為200mm厚度為20mm高度為1500mm,所用流化顆粒為白云石和硅膠,流化氣體為空氣。采用高速攝像儀對(duì)流化床內(nèi)的氣泡進(jìn)行照相,對(duì)獲得的數(shù)字圖像采用拉格朗日(LVT)算法進(jìn)行處理,獲得氣泡的直徑及速度等性質(zhì)。圖像處理程序在Matlab平臺(tái)上開(kāi)發(fā),能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的追蹤及相關(guān)性質(zhì)的提取。通過(guò)在流化過(guò)程中床層邊壁取樣的方式測(cè)定顆粒濃度,獲得顆粒的混合/離析情況,同時(shí)采集了顆粒層不同高度處的壓力值以探究雙組份顆粒在流化過(guò)程中壓力變化情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)雙組份顆粒體系在流化過(guò)程中存在較為明顯的兩個(gè)速度轉(zhuǎn)折點(diǎn)(Uif、Uff)。用顆�；旌现笖�(shù)對(duì)顆�；旌铣潭冗M(jìn)行定量分析發(fā)現(xiàn):顆�；旌线^(guò)程中存在離析、部分混合和充分混合三個(gè)階段,氣泡行為受到顆粒的離析與混合的影響。顆粒離析時(shí)輕重組份間存在相界面,界面處存在小氣泡的生成和原先大氣泡的破碎,使得這一區(qū)域內(nèi)氣泡數(shù)目增加、氣泡直徑減小、氣泡速度降低。顆�；旌铣浞窒嘟缑嫦�,重組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)、粒徑差異對(duì)氣泡性質(zhì)都會(huì)產(chǎn)生影響:重組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,氣泡直徑和上升速度減小;兩種顆粒粒徑差異增大,氣泡直徑減小。具有相同尺寸的氣泡,重組份顆粒的增多會(huì)降低其上升速度。在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,對(duì)雙組份體系中的氣泡直徑、氣泡速度進(jìn)行了回歸,得到了計(jì)算氣泡直徑和速度的經(jīng)驗(yàn)公式。在回歸過(guò)程中考慮了顆粒物性及混合狀態(tài)的影響,對(duì)于不同顆�；旌想A段中的氣泡直徑分別采用不同形式的關(guān)聯(lián)公式,以體現(xiàn)對(duì)應(yīng)混合階段所具有的特點(diǎn),所得預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)值實(shí)現(xiàn)了良好的契合。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ051.13

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本文編號(hào)：2566926