【摘要】：噴動床作為高效氣固接觸器被廣泛應(yīng)用到許多領(lǐng)域,如干燥、涂層、廢棄物的燃燒和氣化等。隨著噴動技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷推廣及其研究的深入,國內(nèi)外研究者提出了各種結(jié)構(gòu)改進措施,例如:導(dǎo)向管噴動床,多噴頭噴動床,噴動流化床,旋轉(zhuǎn)噴口噴動床,射流噴動床等。傳統(tǒng)噴動床內(nèi)的介質(zhì)顆粒具有明顯的內(nèi)外分層流動特點,床層內(nèi)顆粒缺少徑向混合,使得部分顆粒的表面未能獲得充分利用,對床內(nèi)傳熱傳質(zhì)產(chǎn)生不利的影響。針對以上情況,本課題組將縱向渦流發(fā)生器及縱向渦流技術(shù)引入噴動床內(nèi)氣固兩相流動過程,并通過實驗證明縱向渦流發(fā)生器能夠有效強化噴動床內(nèi)顆粒相的徑向運動,從而強化床內(nèi)物料的橫向混合。本文采用實驗測量與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法進一步探究了帶縱向渦流發(fā)生器噴動床內(nèi)氣固兩相運動規(guī)律的影響,以期為深入應(yīng)用于粉-粒噴動床半干法水汽化脫硫過程的強化提供冷模實驗基礎(chǔ),并為其工業(yè)放大提供幫助。實驗采用粒子圖像測速技術(shù)(PIV)研究了靜床層高度、擾流元件排數(shù)、顆粒粒徑及顆粒密度等參數(shù)的變化對帶縱向渦流發(fā)生器噴動床內(nèi)顆粒相運動規(guī)律的影響。結(jié)果表明,噴動床內(nèi)縱向渦發(fā)生器對顆粒運動的強化存在空間的不均勻性,在噴動床有限的空間范圍內(nèi),存在最佳的靜床層高度使得縱向渦流發(fā)生器對顆粒徑向運動的強化效果達到最佳。整體而言,單排及雙排縱向渦流發(fā)生器的顆粒徑向速度強化效果最佳,隨著靜床層高度的增加,多排縱向渦流發(fā)生器對噴射區(qū)顆粒徑向速度影響逐漸減小,而對環(huán)隙區(qū)顆粒徑向速度影響逐漸增大。在噴動床穩(wěn)定噴動范圍內(nèi),顆粒粒徑及顆粒密度越小縱向渦流對顆粒相徑向運動的強化效果越佳。采用數(shù)值模擬對帶縱向渦流發(fā)生器噴動床內(nèi)的顆粒相流動特性實驗進行校核,進一步分析了顆粒密度及靜床層高度對噴動床內(nèi)氣固兩相流動的影響。結(jié)果表明,模擬結(jié)果得到的顆粒徑向速度分布與實驗結(jié)果吻合良好。床內(nèi)顆粒體積分數(shù)分布均勻性與顆粒密度成負相關(guān)。靜床層高度越低,顆粒處理量越少,床層高度越低,速度流場均勻性程度越高。
【圖文】：

圖 1-1 噴動床示意圖 圖 1-2 噴動床三區(qū)流動示意圖噴動床的應(yīng)用范圍越來越廣，，對噴動技術(shù)的研究也不斷深入，國內(nèi)外研究者種結(jié)構(gòu)改進措施，例如：導(dǎo)向管噴動床[25,26]，多噴頭噴動床[27,28]，噴動流化床轉(zhuǎn)噴口噴動床[31]，內(nèi)循環(huán)床[24]等。

圖 1-1 噴動床示意圖 圖 1-2 噴動床三區(qū)流動示意圖噴動床的應(yīng)用范圍越來越廣，對噴動技術(shù)的研究也不斷深入，國內(nèi)外研究者種結(jié)構(gòu)改進措施，例如：導(dǎo)向管噴動床[25,26]，多噴頭噴動床[27,28]，噴動流化床轉(zhuǎn)噴口噴動床[31]，內(nèi)循環(huán)床[24]等。
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ051.1

【參考文獻】

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本文編號：2709614