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工程热物理学报 2018年第4期39卷 800-805页

作者：孙子文陈岱琳钟文琪余艾冰东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室南京210096 东南大学-蒙纳士大学联合研究院颗粒系统模拟与仿真中心苏州215323 澳大利亚蒙纳士大学化学工程系

本文针对内径D=0.1m、高H=3 m的三维可视快速流化床上升管,建立了图像采集及处理系统,对平均粒径d_s=0.25 mm的石英砂(颗粒密度ρ_p=2650 kg/m^3,堆积密度ρ_(pa)=1590 kg/m^3)在颗粒循环量G_s=40～70 kg/(m^2s),流化风速U_g=4.35 m/s... 详细信息

本文针对内径D=0.1m、高H=3 m的三维可视快速流化床上升管,建立了图像采集及处理系统,对平均粒径d_s=0.25 mm的石英砂(颗粒密度ρ_p=2650 kg/m^3,堆积密度ρ_(pa)=1590 kg/m^3)在颗粒循环量G_s=40～70 kg/(m^2s),流化风速U_g=4.35 m/s下形成的颗粒团絮进行了研究,提出了一套针对三维快速流化床近壁面颗粒团絮的识别和表征方法并优化了计算参数。结果表明,该方法能够准确识别不同类型("U"形、倒"U"形、条形)的颗粒团絮;颗粒团絮的尺寸随上升管高度增加和固体循环通过减小而增大,颗粒团絮数量随上升管高度增加和固体循环通量减小而减少;随固体循环通量变化,"U"形和倒"U"形的颗粒团絮下落速度的平均值均为1 m/s左右。

关键词：气固两相流快速流化床颗粒团絮

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快速流化床颗粒团絮特征的MP-PIC数值模拟

引用

化工学报 2018年第8期69卷 3443-3451页

作者：孙子文陈岱琳钟文琪 Aibing Yu 东南大学能源热转化及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210096 福建省发展和改革委员会工业发展处福建福州350003 东南大学-蒙纳士大学联合研究院颗粒系统模拟与仿真中心江苏苏州215123 澳大利亚蒙纳士大学化学工程系克莱顿Vic3800

为了研究快速流化床颗粒的团絮特征,建立了基于多相质点网格法的快速流化床气固多相流三维数理模型,气相场采用大涡湍流模型,通过求解牛顿运动方程得到颗粒相运动信息,气固间相互作用力采用Gidaspow曳力模型,固体间作用力通过计算颗粒... 详细信息

为了研究快速流化床颗粒的团絮特征,建立了基于多相质点网格法的快速流化床气固多相流三维数理模型,气相场采用大涡湍流模型,通过求解牛顿运动方程得到颗粒相运动信息,气固间相互作用力采用Gidaspow曳力模型,固体间作用力通过计算颗粒应力梯度得到。基于该模型,对三维快速流化床上升管(H=3 m、d=0.1 m)气固流动开展了数值模拟,并与实验进行了校正,研究了在气速工况Ug=5.28 m?s-1下的颗粒(ρp=2650 kg?m-3、dp=250μm)团絮性质,实现了对上升管内颗粒团絮的基本类型(条形团絮、马鞍形团絮、U形团絮)的成功预测,并揭示了不同类型团絮在上升管内形成、发展、聚并直至破碎的演化规律。结果表明,上升管径向颗粒团絮的平均颗粒浓度分布呈现中间低两边高的环核结构,颗粒团絮速度的分布与其相反;随着轴向高度的增加,颗粒团絮的颗粒浓度逐渐降低而速度逐渐增加,但达到一定高度后变化减缓。

关键词：欧拉-朗格朗日多相质点网格法数值模拟快速流化床颗粒团絮多相流介尺度

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