快速流態(tài)化統(tǒng)一動(dòng)力學(xué)模型的構(gòu)建與模擬研究.pdf

1、快速流化床是一種高效的氣固接觸技術(shù),在化工、冶金、能源等各領(lǐng)域的應(yīng)用受到人們愈來(lái)愈多的關(guān)注,顯示出了誘人的應(yīng)用前景。然而,人們對(duì)快速床,尤其是高通量快速流化床復(fù)雜的氣固流動(dòng)特性的掌握還不夠,大部分快速流化床的研究工作是分散和孤立進(jìn)行的,相互之間缺少必要的聯(lián)系。為此,本文構(gòu)建一個(gè)快速流態(tài)化統(tǒng)一模型。該模型準(zhǔn)確描述了各個(gè)快速床動(dòng)力學(xué)參數(shù),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。本文對(duì)快速流化床氣固流動(dòng)特性和放大規(guī)律進(jìn)行了較系統(tǒng)深入的研究。
　　 根據(jù)快

2、速流化床的基本流動(dòng)特性、A型噎塞和C型噎塞的特征與定義,本文建立了一個(gè)統(tǒng)一的快速床模型——分相共存模型。以A型噎塞的修正Yang公式為‘本構(gòu)方程’,很好預(yù)報(bào)了快速床在固體流率不變的條件下降低操作氣速時(shí)床層由A型噎塞向C型噎塞的連續(xù)過(guò)渡。在分相共存快速床動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析,導(dǎo)出了上部稀相固含率與下部濃相固含率的表達(dá)式。同時(shí)模型很好預(yù)報(bào)了高密度快速床的形成,且上下部固含率不再隨固體循環(huán)流率的增加而發(fā)生明顯的變化。
　　 通過(guò)

3、介觀機(jī)理解析及子模型的優(yōu)化,對(duì)已建立的快速流化床動(dòng)力學(xué)統(tǒng)一模型進(jìn)行了改進(jìn)。包括:i）模型參數(shù)n和氣相速度有效系數(shù)F(β)的介觀模型確定方法;ii）A型噎塞Yang公式摩擦系數(shù)的實(shí)驗(yàn)相關(guān);以及iii)Harris團(tuán)聚物尺寸關(guān)聯(lián)式的無(wú)因次重建。統(tǒng)一模型的預(yù)報(bào)得到了文獻(xiàn)中數(shù)百個(gè)不同實(shí)驗(yàn)結(jié)果很好的驗(yàn)證。
　　 推導(dǎo)了快速床底部“一次攜帶最大固體流率”Gs,th的計(jì)算方法,對(duì)快速床顆粒濃度軸向分布由“指數(shù)單調(diào)下降”到“S型分布”的轉(zhuǎn)變做出