發(fā)布時(shí)間：2023-08-06 16:34

　　氣固流化床由于其自身的優(yōu)勢(shì)已廣泛被應(yīng)用于能源、化工、制藥、石油、冶金等工業(yè)領(lǐng)域中。顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象在氣固流化床內(nèi)兩相混合過(guò)程中普遍存在,采取一些及時(shí)有效的調(diào)控措施,從而避免顆粒團(tuán)聚進(jìn)一步形成結(jié)片或結(jié)塊,對(duì)于流化床反應(yīng)器的穩(wěn)定操作具有重大意義。本文首先針對(duì)較粗的Geldart B類顆粒(平均直徑550μm的玻璃珠)進(jìn)行初步的數(shù)值模擬分析。研究發(fā)現(xiàn),氣固流化床內(nèi)存在部分由于顆粒團(tuán)聚作用形成的堆積現(xiàn)象嚴(yán)重降低了氣固接觸效率,從而影響流化床內(nèi)傳質(zhì)、傳熱。為了減弱甚至消除流化床內(nèi)由于顆粒團(tuán)聚形成的堆積現(xiàn)象以及流化死區(qū),本研究借助流體力學(xué)模擬軟件FLUENT 19.1,采用歐拉雙流體模型(TFM)的方法,從高徑比、入口氣速及分布板結(jié)構(gòu)三個(gè)方面對(duì)填充較粗Geldart B類顆粒的氣固流化床內(nèi)顆粒流化性能進(jìn)行了探究。首先,在二維流化床中對(duì)顆粒-顆粒碰撞恢復(fù)系數(shù)ess進(jìn)行了靈敏度分析。研究了ess對(duì)軸向時(shí)均顆粒速度、氣固相初始混合過(guò)程、氣泡尺寸、床層膨脹率等模擬結(jié)果的影響。研究表明:不同高徑比下,ess對(duì)氣固流化床數(shù)值模擬結(jié)果的影響是不可忽略的,主要反映在氣固兩相的混合過(guò)程中。同時(shí),結(jié)合文獻(xiàn)中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了...

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
前言
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 流化床概述
        1.1.1 流態(tài)化簡(jiǎn)介
        1.1.2 Geldart的顆粒分類法
    1.2 計(jì)算流體力學(xué)(CFD)在氣固流化床中的應(yīng)用進(jìn)展
        1.2.1 計(jì)算流體力學(xué)概述
        1.2.2 歐拉-歐拉法和歐拉-拉格朗日法
    1.3 氣固流化床數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
        1.3.1 氣固流化床數(shù)值模擬概況
    1.4 本課題研究的意義、目的和內(nèi)容
        1.4.1 本課題研究的意義、目的
        1.4.2 本課題研究?jī)?nèi)容
2 模型的建立及參數(shù)設(shè)置
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?br>    2.3 顆粒動(dòng)力學(xué)理論模型
        2.3.1 控制方程
        2.3.2 本構(gòu)方程
    2.4 模型建立與網(wǎng)格劃分
    2.5 模擬方法
        2.5.1 求解器的選擇
        2.5.2 方程離散格式的選擇
    2.6 模擬條件
        2.6.1 時(shí)間步長(zhǎng)的設(shè)定
        2.6.2 亞松弛因子的選擇
        2.6.3 初始及邊界條件的設(shè)置
    2.7 湍流模型的選擇
3 顆粒-顆粒碰撞恢復(fù)系數(shù)e_ss的靈敏度分析
    3.1 引言
    3.2 網(wǎng)格無(wú)關(guān)性檢驗(yàn)
    3.3 e_ss的靈敏度分析
        3.3.1 e_ss對(duì)軸向時(shí)均氣含率的影響
        3.3.2 e_ss對(duì)軸向時(shí)均顆粒速度的影響
        3.3.3 e_ss對(duì)氣固相初始混合過(guò)程的影響
        3.3.4 e_ss對(duì)氣泡尺寸的影響
        3.3.5 e_ss對(duì)床層膨脹率的影響
        3.3.6 結(jié)論
    3.4 本章小結(jié)
4 不同高徑比下氣固流化床三維數(shù)值模擬
    4.1 引言
    4.2 不同高徑比下氣固流化床數(shù)值模擬結(jié)果分析
        4.2.1 三維流化床模擬的網(wǎng)格研究
        4.2.2 固含率模擬結(jié)果
        4.2.3 不同高徑比下氣速?gòu)较蚍植?br>        4.2.4 不同高徑比下顆粒徑向速度分布
        4.2.5 不同高徑比下徑向固含率的分布
        4.2.6 不同高徑比下徑向氣含率的分布
        4.2.7 不同高徑比下固含率模擬結(jié)果
        4.2.8 結(jié)論
    4.3 入口表觀氣速對(duì)氣固流化床數(shù)值模擬結(jié)果的影響
        4.3.1 入口氣速對(duì)軸向時(shí)均氣含率分布的影響
        4.3.2 入口氣速對(duì)徑向顆粒速度分布的影響
        4.3.3 入口氣速對(duì)固含率分布的影響
        4.3.4 入口氣速對(duì)瞬時(shí)壓力波動(dòng)的影響
        4.3.5 結(jié)論
    4.4 本章小結(jié)
5 氣體分布板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能分析
    5.1 引言
    5.2 氣體分布板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    5.3 氣體分布板性能分析
        5.3.1 徑向顆粒速度分布
        5.3.2 徑向氣速分布
        5.3.3 徑向固含率分布
        5.3.4 固含率模擬結(jié)果分析
        5.3.5 顆粒運(yùn)動(dòng)形式的模擬結(jié)果分析
        5.3.6 分布板壓降的研究
        5.3.7 結(jié)論
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號(hào)：3839673