基于格子玻尔兹曼方法的单孔射流鼓泡床的离散颗粒模拟

利用基于格子玻尔兹曼方法的离散颗粒模型对单孔射流鼓泡床进行了研究. 此算法基于四向耦合的离散颗粒模型, 流体的控制方程采用考虑了孔隙率和流固相的滑移速度对流体流动影响的修正格子玻尔兹曼方法来求解, 颗粒间相互作用通过时驱硬球模型求解, 流固耦合采用EMMS曳力模型. 首先研究了不同颗粒对形成气泡大小的影响, 结果表明, 在相同的射流气速下, 粒径越大形成的气泡越小. 在粒径相同的情况下, 提高气体的入射速度, 则形成的气泡越大. 同时考察了气泡的分离时间与粒径以及射流气速的关系, 结果表明, 随着粒径以及射流气速在一定范围内的改变, 气泡的分离时间并没有明显改变. 另外颗粒床层扩展影响气泡形状, 颗粒床层变宽后, 气泡的形状接近于圆形; 颗粒床层高度增加时, 气泡明显变小. 最后考察了气泡诱导现象, 模拟发现当区域有空腔时, 气泡会被诱导到空腔的方向.     

基于ARM功率谱分析的喷动流化床压力波动频率特性

在300 mm×30 mm×2 000 mm的喷动流化床煤部分气化试验装置上,采用现代自回归模型(ARM)功率谱分析的方法,系统地考察了喷动气流速、流化气流率、静止床层高度对喷动流化床床层不同位置压力波动主频的影响.结果表明:床层不同位置压力波动的主频随喷动气流速的增大而增大,随静止床高的增大而减小;V型布风板以上床层压力波动主频随流化气流率的增大先增大(Qf/Qmf≤1.0)后减小(Qf/Qmf>1.0),布风板区域内压力波动主频随流化气流率的增大而增大.结合数码CCD图像对结果进行分析,揭示了压力波动主频与床内流动结构的关系,这对于发展喷动流化床技术提供了新的研究方法.     

A numerical study on the gas fluidisation of secondary agglomerates of nanoparticles

Numerical simulations are performed on the gas fluidization of the secondary agglomerates of SiO₂ and SiC nanoparticles. An Eulerian two-fluid approach is used, which models the solids stress modulus with an empirical Jung-Gidaspow relationship and the drag force based on the secondary agglomerates. The results show the behaviour of particulate fluidisation of the secondary agglomerates of nanoparticles. The fluidised bed has a very high expansion ratio but without distinct bubbles. A three-zone distribution of time-averaged particle concentration is observed along the bed height. These are a dense zone in the lower part of the bed, a dilute zone at the top part, and a transitional zone lies in between. The radial distribution of particle concentration is found to be nearly homogeneous in both the dilute and transitional zones. The modelling results are compared with experimental results reported in the literature and reasonably good agreement has been achieved.     

流态化功能纤维回收金的动力学研究

在一高 12 0 0mm、直径为 4 0mm的流化床上 ,分别测定了不同流速下纯金溶液和含金工业废水中金与功能纤维的反应速率 ,并与静态试验结果进行了比较 .结果表明 ,流态化条件下的反应速率比静态下的反应速率有明显提高 ,且随流速增大而增大 ,说明随着纤维 /溶液相对流速的增大 ,湍流程度加大 ,纤维表面的浓度边界层减小 ,且在床中建立起了较一致的温度场 .     

煤粉在流化喷吹罐内流化行为

利用自行研制的煤粉输送性能测定装置，研究了煤粉在流化喷吹罐内的流化行为。结果表明：煤粉在流化喷吹罐内的流化是一个逐步实现的过程，煤粉实现流化的实际临界流化速度大于理论临界流化速度，根据煤粉的运动状态，煤粉的流化过程可以分为固定床、流化床和气流床三个阶段。     

新型流化床热处理电炉的试验研究

对一种新型流化床热处理电炉的流化特性,热态升温特性及电特性进行了试验研究。试验结果表明:所设计的等压风室利于降低布风板压降;适当配比的流化粒子可提高流化床的流化质量;整个热处理炉升温速度快,污染小,大幅度节电,具有较好的炉温均匀性和等电位性。     

淤浆床低压法合成1,4-丁炔二醇的研究——Ⅰ.不同载体炔化催化剂的性能

本文采用淤浆床低压法,按工业催化剂要求,对甲醛炔化合成1,4-丁炔二醇催化剂性能进行了研究。比较了五种不同载体的铜铋催化剂,得到了以Al_2O_3-MgO-SiO_2三组份为载体的催化剂。它具有活性和选择性较好、机械磨损少和活性稳定等优点。适宜于安全的淤浆床工艺使用。     

淤浆床低压法合成1,4-丁炔二醇的研究——Ⅱ.工艺及反应动力学

用Al_2O_3-SiO_2-MgO为载体的铜铋催化剂,在淤浆鼓泡床中进行了甲醛炔化反应合成丁炔二醇。探讨了反应液pH值、乙炔分压和甲醛初始浓度对反应的影响,在搅拌速度1200/1400r/min,催化剂负荷10～100克/升浆液,甲醛浓度1～13mol/L浆液,乙炔分压0.05～0.25MPa,催化剂平均粒径0.1mm,温度<100℃范围内,得到了该反应的幂函数及双曲函数型动力学模型。     

液-固流态化系统固体颗粒特性研究(1):颗粒的初始流态化速度v_(mf)

为数众多的计算颗粒初始流态化速度的公式大体上分为三类:第一类以Ergun公式为基础,引入经验系数加以修正;第二类以某种流体力学关系为基础;第三类属于纯经验公式。这三种类型中,以第一类式子有较大范围之Ar适应性,比较适用。本文提出的计算式子也属于Ergun型,从目前掌握的实验数据看来,比工程界广泛应用的Wen and Yu式子用于计算液-固流态化系统有更高的精确性,而且对球形与非球形颗粒都适用。     

压力脉动法探究U型还原室内床层流化特性

U型还原室是铁矿悬浮磁化焙烧炉的核心装置,其内部物料流化特性尚不明确.为此,搭建冷态试验系统,采用压力脉动法探讨了初始床层高度、松动风速及物料粒度对流化室内物料流化特性的影响,通过功率谱密度分析了流化机理.结果表明:松动风速和物料粒度是影响初始流化速度的主要因素,而初始床层高度影响不大;流化室内压力脉动随初始床层高度和松动风速增大而减小,随物料粒度增大而增大;功率谱分析揭示了气泡形成、聚并及破碎是导致压力脉动的根本原因.研究结果为悬浮磁化焙烧试验过程中操作参数的设计及优化提供了理论和数据支持.