本文關(guān)鍵詞：基于氣泡EMMS模型的鼓泡床兩相流動CFD模擬

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【摘要】：采用兩步法將氣泡EMMS模型拓展到計算網(wǎng)格層次,用于模擬鼓泡床兩相流動,改進的EMMS曳力模型不僅與空隙率有關(guān),且與網(wǎng)格內(nèi)的速度直接關(guān)聯(lián).求解是在操作條件下利用宏觀穩(wěn)定性約束條件尋優(yōu)得到乳化相內(nèi)空隙率關(guān)系式,再用計算網(wǎng)格層次上的微觀守恒方程結(jié)合乳化相空隙率關(guān)系式封閉求解其余結(jié)構(gòu)參數(shù)及對應(yīng)的曳力系數(shù),最后借助用戶自定義函數(shù)將氣泡EMMS曳力嵌入雙流體模型中,對含Geldart A類顆粒的鼓泡床內(nèi)氣固兩相流動行為進行模擬與驗證.結(jié)果表明,該模型能較好地模擬鼓泡床內(nèi)的非均勻流動結(jié)構(gòu),準(zhǔn)確捕捉到上稀下濃的軸向顆粒濃度分布特征,軸向顆粒濃度分布結(jié)果與實驗值較接近,平均相對偏差為6.4%.床層徑向上顆粒分布均呈明顯的環(huán)-核結(jié)構(gòu).在不同床層高度(0.6,0.8和1.1 m)處的徑向顆粒濃度分布與實驗值基本吻合,僅在底部(0.4 m)略低,相對偏差小于14%.而Gidaspow曳力模型在4個床層高度與實驗數(shù)據(jù)差距甚遠(yuǎn),相對偏差可達(dá)91%.
【作者單位】： 淮陰工學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院;江蘇省鹽化工新材料工程實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 多相流 鼓泡床 氣泡 EMMS模型 計算流體力學(xué)
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(編號:21406081) 江蘇省普通高校研究生實踐創(chuàng)新計劃資助項目(編號:SJZZ15_0200) 江蘇省鹽化工新材料工程實驗室開放基金資助項目(編號:SF201501)
【分類號】：TQ051.13
【正文快照】： 與傳統(tǒng)固定床反應(yīng)器相比,氣固鼓泡流化床內(nèi)兩相接觸與混合充分,且具有溫度分布均勻、熱/質(zhì)傳遞高效等優(yōu)點,已被廣泛應(yīng)用于煤氣化、流化床催化裂化(FluidCatalytic Cracking,FCC)、乙烯聚合等工業(yè)過程.但流化床的放大設(shè)計一直是業(yè)界極具挑戰(zhàn)性的難題,關(guān)鍵在于認(rèn)知與調(diào)控復(fù)雜的

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