基于CFD-DEM耦合分析方法的褐煤振動流化現(xiàn)象研究.pdf

1、利用振動流化技術(shù)對褐煤進行脫水提質(zhì)處理是利用低熱值褐煤資源的有效途徑。受到現(xiàn)有測試技術(shù)限制，采用傳統(tǒng)實驗方法難以實現(xiàn)對振動流化床內(nèi)顆粒復(fù)雜流動狀態(tài)的研究。本文將分析顆粒物質(zhì)的離散單元法(DEM)與分析工程流體力學(xué)的計算流體力學(xué)方法(CFD)相結(jié)合，分別在立式和臥式振動流化床內(nèi)，對多粒徑混合褐煤的振動流化行為進行三維仿真，分析褐煤在不同結(jié)構(gòu)振動流化床中的運動規(guī)律，研究風(fēng)速和振動參數(shù)對振動流化作用的影響，實現(xiàn)振動流化過程的可視化。
　

2、　本文的主要內(nèi)容如下
　　(1)通過對目前主要氣固流態(tài)化研究方法的對比分析和對離散單元法基本原理的研究，確定本文采用CFD-DEM直接耦合分析的方法對振動流化現(xiàn)象進行研究。利用球面填充技術(shù)對不規(guī)則褐煤顆粒進行建模，利用耦合研究的優(yōu)勢對振動流化床分布板進行合理簡化，將振動作用簡化為床體的正弦運動。對不連續(xù)進料的立式振動流化床和連續(xù)進料的臥式振動流化床分別建立禍合仿真模型。
　　(2)基于FLUENT12.0和EDEM2.2軟件

3、平臺分別對立式和臥式振動流化床中的振動流化現(xiàn)象進行三維耦合仿真，把顆粒在流場中的相瓦作用和運動以及流體在顆粒間流動的過程在統(tǒng)一的時間序列內(nèi)耦合。觀察到振動流化作用下小顆粒在上、大顆粒在下的顆粒分層現(xiàn)象。在臥式振動流化床中，顆粒的運行速度隨粒徑的增大而增大，發(fā)現(xiàn)物料運行速度從中心至壁面不斷減小的壁面效應(yīng)。
　　(3)設(shè)計仿真實驗，對不同振動參數(shù)和風(fēng)速條件下的流化現(xiàn)象進行對比，結(jié)果表明在立式振動流化床中物料層的膨脹受風(fēng)速影響。增大風(fēng)速