基于多孔介質理論的振動流化床流化質量的研究.pdf

1、流態(tài)化作為一種重要的氣固相間物理操作技術已被廣泛應用于能源、化工、冶金等領域。流化床是典型的流態(tài)化多相流操作技術，但目前以實驗手段研究流化床內的流動特性、化學反應在模型放大、設備優(yōu)化、結果預測等方面仍顯不足，而以流體力學為基礎的CFD技術在解決這些問題時可以較輕易的采集到更全面和更深層次的信息，節(jié)省實驗費用，縮短研究周期。
　　振動流化床是在普通流化床的基礎上加入振動場，很多文獻中報道振動場的引入可以改善床層流態(tài)化，提高氣固接觸效

2、率，強化傳熱傳質過程，但床內的流動狀態(tài)也將變的更加復雜，使研究變的更加困難。
　　本文結合文獻中的實驗數(shù)據(jù)，研究三種不同開孔率的分布板（α=6％，α=9％，α=12％）對振動流化床流化質量的影響。利用計算流體力學軟件Fluent6.3中的歐拉-歐拉雙流體模型，并采用目前已被證實可靠的曳力模型、湍流模型等進行了數(shù)值模擬，模擬過程中使用自定義函數(shù)定義振動流化床的振動模型，同時利用多孔介質模型對分布板進行簡化。研究結果表明，多孔介質模型

3、可以成功代替分布板，并可利用仿真實驗法確定影響多孔介質壓降特性的兩個重要參數(shù):粘性損失系數(shù)和慣性損失系數(shù)。在分布板開孔率對流化質量影響的研究中發(fā)現(xiàn):分布板的引入能夠促進床內初始氣泡的生長和上升，降低床層壓降及壓降RMS值，強化低床層的氣固接觸，提高該床層物料流化的均勻性，進而改善顆粒流化質量;分布板開孔率對床層壓降、物料的床層分布影響較小，但隨著開孔率的減小床層壓降波動變小，流化均勻性變好;當開孔率小于9％之后，分布板壓降對低床層流化效