收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

流化床气固两相流动的冷态实验及数值模拟研究

杨小明  
【摘要】:流态化技术已经在能源、化工等领域得到广泛的应用,但由于流化床内部两相流动、传热及化学反应的物理机理和作用规律复杂性,目前为止对流化床的认识还远不能令人满意。本文以循环流化床为对象,研究流化床内两相流动流场的流动现象;自行设计并建立了一套冷态实验装置,并从不同方面对流化床内部的流动进行了实验和数值模拟研究。冷态实验结果表明:流化床内同一高度截面与基准面之间的压差是随风量的增加而增加的,但是风量过于增大反而使同一高度截面与基准面之间的压差减小了,同时,压差是随初始物料量的增加而逐渐增加的;在同一高度截面上,颗粒平均浓度随风量的增大而逐渐减小的,随物料量的逐渐增大而增大的;颗粒浓度分布的不均匀性随风量的增大而逐渐减小,而随物料量的增加而不断增大的。同时本文运用大型流体工程仿真计算商业软件Fluent对实验台进行了模拟研究;联合使用了机械制图软件solidworks和流体仿真计算前处理软件gambit进行了网格划分,采用了气固双流体欧拉模型,克服了以往由于几何建模困难和模型选择不当问题而导致模拟结果不理想的局限。模拟采用非稳态,分离求解式,使与实际比较接近。首先对流化床的密相区进行了单个气泡的模拟,得到了气泡的产生、发展及爆破过程,接下来对整个流场进行了模拟,模拟计算结果表明,即使对于相同的气体表观速度和固体物料循环量,初始存料量不同,也会出现不同的床层空隙率的轴向分布情况,说明了在以往的一些研究者的模拟中,只是给定气体表观速度和固体循环量来研究空隙率是不确切的;炉膛(提升管)截面为矩形并且底面全部进气的流场和截面为圆面并且中心射流的流场的都存在大的内循环,但是它们的内循环是不同的,循环方向相反;炉膛顶部单侧出口形成了颗粒浓度最大值的偏移、颗粒速度的偏移、湍动能的偏移以及湍动能耗散率的偏移。这些模拟结果期望着能为为试验装置的优化及改进提供了良好的帮助和理论基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 赵建福,梁新南,林建忠,吴建军 ,季涛;气固两相剪切流固壁磨损实验装置的设计和流场测试[J];流体机械;1993年11期
2 周勇;李方明;张传雪;张业礼;;旋流风冷冷渣器结构试验研究[J];工业锅炉;2009年01期
3 周勇;李朝祥;李文科;;旋流风冷冷渣器结构研究[J];黑龙江科技信息;2009年03期
4 洪涛,周力行;四角喷燃炉膛内湍流三维气相燃烧和气固两相流动的数值模拟[J];工程热物理学报;1991年01期
5 赵卫东,何屏,徐远纲,覃勇付,郭鹏;循环流化床流动数学模型综述[J];云南化工;2005年05期
6 王晓宁;胡寿根;赵军;郑丹;;分支管气固两相流动阻力性能的研究[J];上海理工大学学报;2006年04期
7 李淑强;冉景煜;张力;蒲舸;唐强;;CFBC旋风分离器气固两相流[J];重庆工学院学报(自然科学版);2007年09期
8 赵良举;李斌;高虹;李德胜;袁悦祥;曾丹苓;;气固两相介质音速研究[J];工程热物理学报;2007年03期
9 唐强;张力;;旋转气固两相流动与分离数值模拟[J];工程热物理学报;2007年04期
10 王雪瑶;吴学智;姜凡;徐祥;廖良良;樊保国;肖云汉;;高密度CFB提升管内气固两相曳力修正模型及冷态实验验证[J];工程热物理学报;2009年02期
11 倪建军;梁钦锋;代正华;于广锁;于遵宏;;撞击流气化炉内气固两相流动与颗粒附壁沉积数值模拟[J];中国电机工程学报;2009年02期
12 李玲,李景银,徐忠;气固两相流动的LDV测试技术研究与实施[J];化工机械;1998年06期
13 周力行;曾卓雄;张健;;颗粒增强湍流的新模型和气粒流动的湍流变动[J];工程热物理学报;2007年05期
14 曾卓雄;韩守磊;徐义华;;考虑颗粒尾涡效应的二阶矩两相湍流模型[J];西安交通大学学报;2007年11期
15 黄志;王彤;傅耀;;图像处理技术在低浓度气固两相流测量中的应用[J];计量技术;2008年06期
16 熊源泉,章名耀,袁竹林,薛德明;气固喷射器内气固两相流动三维数值模拟[J];中国电机工程学报;2005年20期
17 段金明;周敬宣;;真空管道垃圾收集系统关键工艺参数优化设计[J];真空;2007年01期
18 李建锋;吕俊复;张海;刘青;岳光溪;;排粉风机内部气固两相流动特性研究[J];流体机械;2008年02期
19 吴冕;胡寿根;赵军;段广彬;申敬罡;;Y型分支管道气固两相流动流量分配特性研究[J];能源研究与信息;2008年01期
20 李争起;靖剑平;任枫;孙亮;李端开;李世龙;;消旋叶片位置对旋风分离器分离特性的影响[J];燃烧科学与技术;2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王娟;毛羽;吴一琼;;喷雾造粒塔内气固两相流动的数值模拟[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(下)[C];2008年
2 王国忠;吴少华;陈力哲;邱朋华;;PDA在炉膛气固两相流动特性研究中的应用[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
3 朱丙田;;一种新型汽提器气固两相流的数值模拟[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(下)[C];2006年
4 张晓娜;岳树元;章利特;施红辉;;激波驱动的气固两相流力学特性的实验研究及分析[A];第十三届全国激波与激波管学术会议论文集[C];2008年
5 魏耀东;刘仁桓;时铭显;;负压差立管内气固两相流的空隙率分布模型[A];中国颗粒学会2006年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2006年
6 赵兵涛;张建民;苏亚欣;;旋风器内颗粒浓度分布的理论模型[A];中国颗粒学会2006年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2006年
7 周灵敏;;节能环保的新型CFB锅炉冷渣器[A];2008全国能源与热工学术年会论文集[C];2008年
8 崔峰;王希麟;张会强;;存在射流扰动时后台阶气固两相流动的流场显示[A];流动显示’2002第五届全国流动显示学术会议论文集[C];2002年
9 王柏懿;戚隆溪;;沙尘暴运动的相似准则[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
10 阳春华;朱红求;桂卫华;张定华;;基于PCA的多神经网络水分软测量模型[A];第25届中国控制会议论文集(上册)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王迎慧;磁流化床气固两相流动特性及其应用的研究[D];东南大学;2005年
2 高建民;内循环多级喷动流态化烟气脱硫技术研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
3 陈巨辉;基于大涡模拟—颗粒二阶矩的两相流动与反应数值模拟[D];哈尔滨工业大学;2013年
4 田晨;炉膛结构对循环流化床气固流动特性影响的研究[D];浙江大学;2011年
5 金玉珍;激励喷嘴作用下纱线—气流场特性研究[D];浙江大学;2010年
6 张彦军;600MW超临界循环流化床锅炉设计关键技术研究[D];浙江大学;2009年
7 管晓艳;水平浓淡煤粉燃烧器内气固流动特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 林哲;闸阀内部气固两相流动及磨损研究[D];浙江大学;2013年
9 马艳杰;导叶式旋风管内气固两相流动控制与分离性能计算方法的研究[D];中国石油大学;2011年
10 姜华伟;基于风帽压力波动的流化床气固流态化特征研究[D];华北电力大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙建国;基于缩放喷管的超声速气固两相流动特性数值研究[D];浙江理工大学;2013年
2 王菲;高铁轴承试验台粉尘箱内气固两相流动的数值分析[D];河南科技大学;2013年
3 于连丽;煤粉干燥管内气固两相流动的数值模拟与实验研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 金辉;气流干燥管内气固两相流动与传热特性的数值模拟研究[D];华中农业大学;2010年
5 郝伟;弯管内气固流动特性的实验研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 王天宇;鼓泡流化床气固两相流颗粒行为数值模拟研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
7 詹文博;速度进口条件对鼓泡床内气泡行为影响的模拟研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 杨小明;流化床气固两相流动的冷态实验及数值模拟研究[D];昆明理工大学;2005年
9 张连升;轴向型粗粉分离器的数值模拟及改进[D];东北电力大学;2007年
10 王文;下排气旋风分离器气固两相流动和优化的研究[D];重庆大学;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978