【摘要】：噴動(dòng)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(dòng)技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷推廣及其研究的深入,國(guó)內(nèi)外研究者提出了各種結(jié)構(gòu)改進(jìn)措施,例如:導(dǎo)向管噴動(dòng)床,多噴頭噴動(dòng)床,噴動(dòng)流化床,旋轉(zhuǎn)噴口噴動(dòng)床,射流噴動(dòng)床等。傳統(tǒng)噴動(dòng)床內(nèi)的介質(zhì)顆粒具有明顯的內(nèi)外分層流動(dòng)特點(diǎn),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(duì)床內(nèi)傳熱傳質(zhì)產(chǎn)生不利的影響。針對(duì)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(dòng)床內(nèi)氣固兩相流動(dòng)過程,并通過實(shí)驗(yàn)證明縱向渦流發(fā)生器能夠有效強(qiáng)化噴動(dòng)床內(nèi)顆粒相的徑向運(yùn)動(dòng),從而強(qiáng)化床內(nèi)物料的橫向混合。本文采用實(shí)驗(yàn)測(cè)量與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法進(jìn)一步探究了帶縱向渦流發(fā)生器噴動(dòng)床內(nèi)氣固兩相運(yùn)動(dòng)規(guī)律的影響,以期為深入應(yīng)用于粉-粒噴動(dòng)床半干法水汽化脫硫過程的強(qiáng)化提供冷模實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),并為其工業(yè)放大提供幫助。實(shí)驗(yàn)采用粒子圖像測(cè)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(duì)帶縱向渦流發(fā)生器噴動(dòng)床內(nèi)顆粒相運(yùn)動(dòng)規(guī)律的影響。結(jié)果表明,噴動(dòng)床內(nèi)縱向渦發(fā)生器對(duì)顆粒運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)化存在空間的不均勻性,在噴動(dòng)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(duì)顆粒徑向運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)化效果達(dá)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(qiáng)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(duì)噴射區(qū)顆粒徑向速度影響逐漸減小,而對(duì)環(huán)隙區(qū)顆粒徑向速度影響逐漸增大。在噴動(dòng)床穩(wěn)定噴動(dòng)范圍內(nèi),顆粒粒徑及顆粒密度越小縱向渦流對(duì)顆粒相徑向運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)化效果越佳。采用數(shù)值模擬對(duì)帶縱向渦流發(fā)生器噴動(dòng)床內(nèi)的顆粒相流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行校核,進(jìn)一步分析了顆粒密度及靜床層高度對(duì)噴動(dòng)床內(nèi)氣固兩相流動(dòng)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(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好。床內(nèi)顆粒體積分?jǐn)?shù)分布均勻性與顆粒密度成負(fù)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(chǎng)均勻性程度越高。
【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)示意圖噴動(dòng)床的應(yīng)用范圍越來越廣，，對(duì)噴動(dòng)技術(shù)的研究也不斷深入，國(guó)內(nèi)外研究者種結(jié)構(gòu)改進(jìn)措施，例如：導(dǎo)向管噴動(dòng)床[25,26]，多噴頭噴動(dòng)床[27,28]，噴動(dòng)流化床轉(zhuǎn)噴口噴動(dòng)床[31]，內(nèi)循環(huán)床[24]等。

圖 1-1 噴動(dòng)床示意圖 圖 1-2 噴動(dòng)床三區(qū)流動(dòng)示意圖噴動(dòng)床的應(yīng)用范圍越來越廣，對(duì)噴動(dòng)技術(shù)的研究也不斷深入，國(guó)內(nèi)外研究者種結(jié)構(gòu)改進(jìn)措施，例如：導(dǎo)向管噴動(dòng)床[25,26]，多噴頭噴動(dòng)床[27,28]，噴動(dòng)流化床轉(zhuǎn)噴口噴動(dòng)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ051.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2709614