為了研究生物質(zhì)氣化過程中流化床物料的流化狀態(tài),搭建了生物質(zhì)流化床試驗系統(tǒng)。以空氣為流化介質(zhì),對石英砂進行流化試驗,并在考慮物料顆粒間碰撞的基礎(chǔ)上,基于DEM（discrete element method）模型對流化床床層區(qū)域空間內(nèi)顆粒流動特性進行數(shù)值模擬。結(jié)果表明:當床層物料堆積密度、溫度一定時,對應(yīng)顆粒直徑分別為0.56,0.35,0.18 mm的石英砂臨界流化風速分別為0.017,0.065,0.170 m/s,物料粒徑越小,達到流化狀態(tài)所需要的流化風速也越小;數(shù)值模擬結(jié)果與試驗結(jié)果相比,平均誤差為23.1%,臨界風速的預(yù)測與試驗結(jié)果基本一致,這表明計算模型對于鼓泡狀的兩相流動狀態(tài)有較好的預(yù)測效果。 

【文章來源】：河南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,39(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

試驗系統(tǒng)

流化床流化過程中,床料的顆粒直徑對流化風速和流化狀態(tài)有比較重要的影響,尤其是臨界流化風速對不同分區(qū)內(nèi)物料流態(tài)的變化起決定性作用,最終也將影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。為此,本文對不同粒徑區(qū)間物料顆粒的流化特性進行測試分析,對表1中各粒徑顆粒物料的臨界流化風速進行測定,結(jié)合布風板阻力與風量曲線,將每一風量下的風室靜壓減去對應(yīng)的布風板阻力,繪出床層壓降和表觀風速的關(guān)系曲線,如圖2所示。從圖2可以看出:對于3種粒徑區(qū)間物料,其床層壓降隨著風速增加呈現(xiàn)先增加后穩(wěn)定的變化趨勢,當氣流速度逐漸增大時,一部分顆粒開始流化,當氣流速度達到某一數(shù)值時,床層壓降維持一定值,這個定壓降對應(yīng)的最小氣流速度即為臨界流化速度。當氣流速度超過拐點時的起始流化速度,床層開始沸騰,而起始流化速度對應(yīng)的送風量就是最小的臨界送風量。試驗數(shù)據(jù)表明:試驗所用的3種粒徑的顆粒,其臨界流化風速分為0.017,0.065,0.170 m/s;粒徑越小達到流化狀態(tài)所需的流化風速也越小。主要原因是:當臨界流化發(fā)生時,顆粒所受流體曳力、重力、浮力三者處于力的平衡狀態(tài),而當顆粒物料的溫度和密度一定時,其重力和浮力一定,而曳力則隨著粒徑的增加而增大,因此,達到平衡狀態(tài)時的流化風速也隨之變大,該試驗結(jié)果和用WEN C Y&YU Y H公式理論計算的結(jié)果一致[11]。

顆粒碰撞的幾何模型

【參考文獻】：
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本文編號：3111401