發(fā)布時(shí)間：2020-05-15 10:51

【摘要】：本文提出了一種整體式多噴嘴噴動(dòng)-流化床結(jié)構(gòu),在不需要旁路供氣輔助設(shè)備情況下,能有效消除噴動(dòng)床內(nèi)錐體流動(dòng)死區(qū),強(qiáng)化噴動(dòng)床內(nèi)氣-固相間傳遞過(guò)程,從而使得噴動(dòng)床內(nèi)氣-固兩相流體流動(dòng)實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化。以氣-固兩相流體動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ),采用歐拉雙流體模型(TFM)對(duì)一種整體式多噴嘴噴動(dòng)-流化床內(nèi)氣-固兩相流動(dòng)特性進(jìn)行了數(shù)值模擬。通過(guò)CFD數(shù)值模擬獲得床內(nèi)顆粒速度及濃度的分布情況。數(shù)值模擬結(jié)果表明:整體式多噴嘴噴動(dòng)-流化床內(nèi)噴動(dòng)狀態(tài)在計(jì)算時(shí)間大于5s時(shí),床內(nèi)氣-固兩相流體流動(dòng)結(jié)構(gòu)達(dá)到穩(wěn)定,形成穩(wěn)定的類似波節(jié)狀云圖。相比于常規(guī)柱錐噴動(dòng)床,整體式多噴嘴噴動(dòng)-流化床不僅能夠在床體圓錐處產(chǎn)生顆粒局部流化效果,有效消除顆粒流動(dòng)死區(qū),強(qiáng)化噴動(dòng)床內(nèi)噴射區(qū)及環(huán)隙區(qū)內(nèi)氣體、顆粒的兩相混合與運(yùn)動(dòng),而且能夠省略旁路供氣輔助設(shè)備。研究分析了不同側(cè)縫數(shù)量與開縫寬度等關(guān)鍵參數(shù)對(duì)多噴嘴-噴動(dòng)流化床內(nèi)氣-固兩相流動(dòng)的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:保持側(cè)縫寬度為3mm,無(wú)量綱縫隙寬度δ/D_i=0.125時(shí)。綜合顆粒體積分?jǐn)?shù)、顆粒速度的徑向分布規(guī)律以及均勻性評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差角度分析,得出開縫數(shù)量為4時(shí),顆粒速度流場(chǎng)均勻度最好,表現(xiàn)出最佳的顆粒分布狀態(tài)。多噴嘴噴動(dòng)-流化床的主噴嘴直徑設(shè)定為24mm,當(dāng)側(cè)縫數(shù)量為4條件下,無(wú)量綱縫隙寬度δ/D_i=0.208(寬度為5mm)時(shí),環(huán)隙區(qū)顆粒整體體積分?jǐn)?shù)及顆粒速度沿徑向最為均勻,表現(xiàn)出最佳的顆粒分布狀態(tài)環(huán)隙區(qū)顆粒整體體積分?jǐn)?shù)沿徑向最為均勻,表現(xiàn)出最佳的顆粒分布狀態(tài)。研究分析了顆粒處理量,即顆粒填充高度對(duì)多噴嘴-噴動(dòng)流化床內(nèi)氣-固兩相流動(dòng)的影響規(guī)律。計(jì)算結(jié)果表明:顆粒體積分?jǐn)?shù)在氣體入射噴嘴處最小,隨著徑向距離的增大先增大后減小,h=0.325m時(shí)床層內(nèi)沿徑向分布的顆粒體積分?jǐn)?shù)最小,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差CV值也最小,說(shuō)明其顆粒速度流場(chǎng)均勻度最高,床內(nèi)顆粒處理量最佳,床層能得到最有效利用。
【圖文】：

圖 1-1 噴動(dòng)床示意圖 圖 1-2 噴動(dòng)床三區(qū)流動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1-1 Sketch map of spouted bed Fig.1-2 Schematic diagram of three-zostructure in spouted bed噴動(dòng)床已經(jīng)發(fā)展成為有效的流體-顆粒接觸器并且已經(jīng)在行業(yè)中找到許多應(yīng)錐型噴動(dòng)床是目前使用最廣泛、最典型的噴動(dòng)床型，，如圖 1-1 所示。采用空

圖 1-1 噴動(dòng)床示意圖 圖 1-2 噴動(dòng)床三區(qū)流動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1-1 Sketch map of spouted bed Fig.1-2 Schematic diagram of three-zostructure in spouted bed噴動(dòng)床已經(jīng)發(fā)展成為有效的流體-顆粒接觸器并且已經(jīng)在行業(yè)中找到許多應(yīng)錐型噴動(dòng)床是目前使用最廣泛、最典型的噴動(dòng)床型，如圖 1-1 所示。采用空
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ051.13

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2664914