超細(xì)顆粒在流化床內(nèi)極易發(fā)生團(tuán)聚,導(dǎo)致部分顆粒以溝流形式存在,使流化質(zhì)量下降,超細(xì)顆粒的利用效率大大降低。為了強(qiáng)化傳質(zhì)和傳熱過程,本文通過實(shí)驗(yàn)研究與模擬計(jì)算相結(jié)合,研究了聲（電場(chǎng)）-機(jī)械振動(dòng)耦合物理場(chǎng)對(duì)強(qiáng)化氣固流化床超細(xì)顆粒流動(dòng)特性的影響規(guī)律。首先研究了聲場(chǎng)對(duì)氣-固流化床超細(xì)顆粒流動(dòng)特性和次級(jí)顆粒團(tuán)聚體特性的影響。實(shí)驗(yàn)采用空氣和c類Pcaco3型超細(xì)碳酸鈣顆粒為氣固流化介質(zhì),聲壓級(jí)90-150 dB,聲波頻率30-8000 Hz。研究結(jié)果顯示,無(wú)溝流現(xiàn)象均勻自由鼓泡的氣-固流化條件隨著超細(xì)顆粒加入量增加,當(dāng)聲壓級(jí)一定時(shí),聲波頻率范圍減�。辉诒ＷC均勻流化的頻率范圍內(nèi),次級(jí)團(tuán)聚體粒徑與聲波頻率的關(guān)系曲線不是單調(diào)變化趨勢(shì),最小次級(jí)團(tuán)聚體粒徑對(duì)應(yīng)的最大響應(yīng)頻率大約為120 Hz,最大響應(yīng)頻率與床層內(nèi)聲壓級(jí)和顆粒加入量無(wú)關(guān)。在通過分析聲場(chǎng)對(duì)流化超細(xì)顆粒的作用原理,建立了氣固兩相流動(dòng)模型和聲場(chǎng)-流場(chǎng)耦合模型。為了進(jìn)一步研究聲場(chǎng)作用對(duì)超細(xì)顆粒形成大尺寸團(tuán)聚體和次級(jí)團(tuán)聚體從大尺寸團(tuán)聚體上分離的影響規(guī)律,分析流化床中氣流引起的動(dòng)力學(xué)應(yīng)力和顆粒團(tuán)聚體粘性力,建立了團(tuán)聚體／次級(jí)團(tuán)聚體振蕩模型,并采用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

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摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景
2捕獲的緊迫性">        1.1.1 CO₂捕獲的緊迫性
2捕獲技術(shù)">        1.1.2 CO₂捕獲技術(shù)
    1.2 流化床概述
        1.2.1 流化床原理和優(yōu)點(diǎn)
            1.2.1.1 流化床原理
            1.2.1.2 流化床優(yōu)點(diǎn)
        1.2.2 Geldart顆粒分類法
        1.2.3 流化狀態(tài)判別
        1.2.4 流化床測(cè)試技術(shù)
            1.2.4.1 顆粒性質(zhì)測(cè)量方法
            1.2.4.2 流化床中各種流體力學(xué)特性的測(cè)量與分析
    1.3 聲場(chǎng)流化床超細(xì)顆粒流動(dòng)特性的研究
        1.3.1 化工過程強(qiáng)化技術(shù)
        1.3.2 聲場(chǎng)對(duì)流化床超細(xì)顆粒流動(dòng)特性影響的研究
        1.3.3 聲場(chǎng)流化床數(shù)值模擬的研究
    1.4 電場(chǎng)流化床超細(xì)顆粒流動(dòng)特性的研究
        1.4.1 電場(chǎng)對(duì)流化床超細(xì)顆粒流動(dòng)特性影響的研究
        1.4.2 電場(chǎng)流化床數(shù)值模擬的研究
    1.5 聲場(chǎng)（電場(chǎng)）-振動(dòng)流化床超細(xì)顆粒流動(dòng)特性的研究
        1.5.1 聲場(chǎng)-振動(dòng)耦合對(duì)流化床超細(xì)顆粒流動(dòng)特性影響的研究
        1.5.2 電場(chǎng)-振動(dòng)耦合對(duì)流化床超細(xì)顆粒流動(dòng)特性影響的研究
    1.6 研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.6.1 研究?jī)?nèi)容
        1.6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
2 聲場(chǎng)對(duì)氣-固流化床超細(xì)顆粒流動(dòng)特性影響的研究
    2.1 引言
    2.2 數(shù)學(xué)模型建立
        2.2.1 聲場(chǎng)-流場(chǎng)耦合模型建立
            2.2.1.1 曳力模型
            2.2.1.2 動(dòng)量方程
            2.2.1.3 能量方程
        2.2.2 團(tuán)聚體/次級(jí)團(tuán)聚體振蕩模型建立
    2.3 幾何模型和邊界條件
        2.3.1 幾何模型
        2.3.2 邊界條件
    2.4 數(shù)值方法
    2.5 實(shí)驗(yàn)裝置與流程
        2.5.1 聲場(chǎng)流化床實(shí)驗(yàn)裝置
        2.5.2 聲波發(fā)生系統(tǒng)
        2.5.3 聲波測(cè)試系統(tǒng)
        2.5.4 實(shí)驗(yàn)條件
    2.6 聲場(chǎng)對(duì)團(tuán)聚體/次級(jí)團(tuán)聚體尺寸的影響
        2.6.1 聲場(chǎng)對(duì)氣固流化床超細(xì)顆粒流化特性的影響
        2.6.2 聲場(chǎng)對(duì)次級(jí)團(tuán)聚體特性的影響
        2.6.3 實(shí)驗(yàn)值與理論值的比較
    2.7 聲場(chǎng)作用下氣固兩相流動(dòng)數(shù)值模擬
        2.7.1 聲壓級(jí)對(duì)瞬時(shí)局部固含率的影響
        2.7.2 聲能與床層流型和床層軸向高度的關(guān)系
        2.7.3 聲壓級(jí)對(duì)最小流化速度的影響
        2.7.4 聲壓級(jí)對(duì)超細(xì)顆粒溫度的影響
        2.7.5 實(shí)驗(yàn)值與模擬值比較
    2.8 本章小結(jié)
3 電場(chǎng)對(duì)氣-固流化床超細(xì)顆粒流動(dòng)特性影響的研究
    3.1 引言
    3.2 數(shù)學(xué)模型
        3.2.1 顆粒運(yùn)動(dòng)方程
        3.2.2 流體力方程
        3.2.3 接觸力方程
        3.2.4 粘性力方程
        3.2.5 氣固兩相CFD模型
        3.2.6 外加電場(chǎng)靜電模型
    3.3 Fluent求解過程
    3.4 計(jì)算參數(shù)和邊界條件
    3.5 靜電模型驗(yàn)證
        3.5.1 耦合求解外加電場(chǎng)驗(yàn)證
        3.5.2 解耦求解外加電場(chǎng)驗(yàn)證
    3.6 實(shí)驗(yàn)裝置及條件
        3.6.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        3.6.2 實(shí)驗(yàn)條件
    3.7 結(jié)果與討論
        3.7.1 并流電場(chǎng)模式操作參數(shù)對(duì)顆粒體積分率的影響
            3.7.1.1 電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)顆粒體積分率相對(duì)變化的影響
            3.7.1.2 電場(chǎng)振蕩頻率對(duì)顆粒體積分率相對(duì)變化的影響
            3.7.1.3 表觀氣速對(duì)顆粒體積分率相對(duì)變化的影響
        3.7.2 交互電場(chǎng)模式操作參數(shù)對(duì)顆粒體積分率的影響
            3.7.2.1 不同電場(chǎng)振蕩頻率下表觀氣速對(duì)顆粒體積分率相對(duì)變化的影響
            3.7.2.2 不同表觀氣速下電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)顆粒體積分率相對(duì)變化的影響
        3.7.3 變電場(chǎng)模式操作參數(shù)對(duì)顆粒體積分率相對(duì)變化的影響
            3.7.3.1 不同表觀氣速下電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)顆粒體積分率相對(duì)變化的影響
            3.7.3.2 電場(chǎng)振蕩頻率和強(qiáng)度一定時(shí)表觀氣速對(duì)顆粒體積分率相對(duì)變化的影響
    3.8 電場(chǎng)作用下氣固兩相流動(dòng)數(shù)值模擬
        3.8.1 電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)Pcaco3型碳酸鈣超細(xì)顆粒流化行為的影響
        3.8.2 電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)Pcaco3型碳酸鈣超細(xì)顆粒運(yùn)動(dòng)行為的影響
        3.8.3 電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)Pcaco3型碳酸鈣超細(xì)顆粒間力的影響
        3.8.4 電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)Pcaco3型碳酸鈣超細(xì)顆粒溫度分布的影響
        3.8.5 實(shí)驗(yàn)值與理論值比較
    3.9 本章小結(jié)
        3.9.1 電場(chǎng)流化床實(shí)驗(yàn)研究結(jié)論
        3.9.2 電場(chǎng)流化床模擬研究結(jié)論
4 聲（電）場(chǎng)-機(jī)械振動(dòng)耦合對(duì)氣固流化床超細(xì)顆粒流動(dòng)特性的研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 聲場(chǎng)-機(jī)械振動(dòng)流化床實(shí)驗(yàn)裝置與流程
        4.2.2 電場(chǎng)-機(jī)械振動(dòng)流化床實(shí)驗(yàn)裝置與流程
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.3.1 聲場(chǎng)-機(jī)械振動(dòng)流化床實(shí)驗(yàn)結(jié)果
            4.3.1.1 聲場(chǎng)-機(jī)械振動(dòng)對(duì)床層壓力降和最小流化速度的影響
            4.3.1.2 聲壓級(jí)和機(jī)械振動(dòng)強(qiáng)度對(duì)最小流化速度和團(tuán)聚體尺寸的影響
        4.3.2 電場(chǎng)-機(jī)械振動(dòng)流化床實(shí)驗(yàn)結(jié)果
            4.3.2.1 無(wú)電場(chǎng)-機(jī)械振動(dòng)時(shí)床層膨脹的研究
            4.3.2.2 機(jī)械振動(dòng)對(duì)床層膨脹的影響
            4.3.2.3 水平電場(chǎng)對(duì)床層膨脹的影響
            4.3.2.4 電場(chǎng)-機(jī)械振動(dòng)對(duì)床層膨脹的影響
    4.4 本章小結(jié)
        4.4.1 聲場(chǎng)-機(jī)械振動(dòng)流化床的研究結(jié)論
        4.4.2 電場(chǎng)-機(jī)械振動(dòng)流化床的研究結(jié)論
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]三相循環(huán)流化床反應(yīng)器氨法吸收CO2的可行性分析[J]. 胡康濤,劉靜豪,楊海瑞,雷秀堅(jiān).  中國(guó)電力. 2013(11)
[2]基于雙流化床反應(yīng)器循環(huán)捕集CO2的數(shù)值計(jì)算[J]. 周建軍,屈紫懿,胡慧莉.  能源與環(huán)境. 2013(02)
[3]外加電場(chǎng)下氣固流化床的數(shù)值模擬[J]. 朱子川,孫婧元,黃正梁,王靖岱,陽(yáng)永榮.  化工學(xué)報(bào). 2013(02)
[4]顆粒的雙極帶電與氣固流化床中的靜電分布[J]. 王芳,徐怡,于恒修,王靖岱,陽(yáng)永榮.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2008(12)
[5]聲場(chǎng)流化床A類顆粒濃度分布研究[J]. 司崇殿,郭慶杰,崔春霞.  化學(xué)反應(yīng)工程與工藝. 2008(01)
[6]離散單元法數(shù)值研究水平管中密相栓流氣力輸送[J]. 謝灼利,黎明,張政.  高�；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2006(02)
[7]磁場(chǎng)流化床的研究與應(yīng)用[J]. 曾平,周濤,陳冠群,葛志強(qiáng).  化工進(jìn)展. 2006(04)
[8]微反應(yīng)器技術(shù)在精細(xì)化工中的應(yīng)用[J]. 李斌.  精細(xì)化工. 2006(01)
[9]超細(xì)顆粒外場(chǎng)流態(tài)化研究進(jìn)展[J]. 李彥,王銘華,郭慶杰.  中國(guó)粉體技術(shù). 2005(05)
[10]氣-液兩相鼓泡塔反應(yīng)器液體流速分布的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 曹長(zhǎng)青,王廣建,姜亦文.  青島科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(04)

博士論文
[1]氣固流化床靜電分布的理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王芳.浙江大學(xué) 2008

碩士論文
[1]流化床靜電感應(yīng)信號(hào)解析及外加電場(chǎng)作用研究[D]. 許南.浙江大學(xué) 2012
[2]超細(xì)粉在聲場(chǎng)流化床中的流化特性[D]. 梁華瓊.四川大學(xué) 2003



本文編號(hào)：2963525