负压差移动床立管料斗中散体粒流动特征

本文给出利用料斗中体均压力梯度与立管压力梯度的关系判别压力控制区，气泡控制区、气栓控制区和悬料区的方法，在气栓控制区，料斗中体均压力梯度有如下关系「（－ｄｐ／ｄｚ）ｖ」ｈｐｌｕｇ＝０．２４１ρｂｍｆｇ而且，菜体颗粒平均质量流率可以用Ｂｅｖｅｒｌｏｏ方程来预测，在此基础上，讨论上料斗中体均压力梯度对散体颗粒通过孔口平均质量流率的影响，并给出预测平均质量流率的关联式，给出一种新的立管约束条件，即料斗阀     

负压差移动床立管料斗中散体颗粒流动特征Ⅰ流区研究

通过对负压差移动床立管料斗中的散体颗粒流动状态的观察，结合散体颗粒通过料斗的平均质量流率和压力波动信号分析，将散体颗粒流动分成压力控制区、气泡控制区、气栓控制区以及悬料区，并分析了孔口直径、料斗的半锥角和物料特性对流区的影响，给出流区划分界限。     

负压差移动床立管料斗中散体颗粒流动特征：Ⅰ流区研究

通过对负压差移动床立管料斗中的散体颗粒流动状态的观察，结合散体颗粒通过料斗的平均质量流率和压力波动信号分析，将散体颗粒流动分成压力控制区，气泡控制区，气栓控制区以及悬料区，并分析了孔口直径，料斗的半锥角和物料特性对流区的影响，给出流区划分界限。     

负压差移动床立管料斗中散作颗粒流动特征──Ⅳ立管中科面高度对流落特征的影响

通过负压差移动床立管中料面高度对散体颗粒通过其下方连接的锥形料斗流落特征影响的研究，结果表明：当锥形料斗的半锥角不大于10．2°及料面高度大于0．30m时，立管中料面高度对散体颗粒流落时的流区特征、压力波动特征和散体颗粒平均质量流率等影响甚微；而当料面高度不大于0．30m时．料斗中压力波动强度减小。当锥形料斗的半锥角大于10．2°，无论立管中料面高度为0．55m还是0．30m，散体颗粒流落特征满足压力控制区，而立管中料面高度为1．65m时，散体颗粒流落时出现气泡控制区特征。     

负压差移动床立管料斗中散体颗粒流动特征

当散体颗粒在负压差移动床立管下端连接的锥形料斗中流落时，对料斗上方和气室中大无畏动分别加以采集，经过快速建立傅立叶变换处理，得出：在压力和气泡控制区，料斗上方和气室中压力波动特征表现在低频区有较小的波动幅值，而在气拴控制区内，料斗上方和气室中压力波动特征不仅在低频区有较高的幅值，而且两者压力波动信号相位相差π，这些压力波动特征可以用来监测料斗中散体颗粒的流落状态。     

负压差立管中散体颗粒循环量突变对动态拱宽度的影响

以预测静态拱宽度模型为基础，结合立管中气固之间相互作用特征，推导出散体颗粒循环量突变对料斗中形成的动态拱宽度影响的理论模型．利用散体颗粒在无压差条件下通过孔口流落来模拟其循环量突变，实验证明模型可以预测立管中散体颗粒循环量突变时料斗中动态拱宽度，指出了今后工作的主要方向．     

负压差移动床立管料斗中散作颗粒流动特征──Ⅲ流区压力波动特征研究

当散体颗粒在负压差移动床立管下端连接的锥形料斗中流落时，对料斗上方和气室中压力信号波动分别加以采集，经过快速傅立叶交换处理，得出：在压力和气泡控制区，料斗上方和气室中压力波动特征表现出在低频区有较小的波动幅值；而在气拴控制区内，料斗上方和气室中压力波动特征不仅在低频区有较高的幅值，而且两者压力波动信号相位相差π。这些压力波动特征可以用来监测料斗中散体颗粒的流落状态。     

负压差散体颗粒无约束屈服强度实验测量方法

根据Ｇｅｌｄａｒｔ－Ａ类散体颗粒在移动床充气条件下气体均匀分布的特点，结合散体力学和两相流理论，提出理论模型并导出散体颗粒的无约束屈服强度与静态拱宽度的关系式，通过实验测量在负压差条件下与移动床立管联接的料斗中Ｇｅｌｄａｒｔ－Ａ类散体颗粒的静态拱宽度来计算其无约束屈服强度．对于Ｇｅｌｄａｒｔ－Ａ类散体颗粒，此方法的测量结果比Ｊｅｎｉｋｅ测量结果能更准确地描述散体颗粒的无约束屈服强度．     

负压差料斗中静态架拱机理实验研究

通过实验测量散体颗粒在负压差立管料斗中的静态拱宽度,验证本文模型的正确性,并分析了散体颗粒的无约束屈服强度、料斗形状、操作条件和延时效应对静态拱宽度的影响,提出负压差移动床立管料斗孔口最小直径的理论预测方法.     

散体颗粒架拱研究现状

把在立管中形成的拱分成气泡拱和颗粒拱两类，重点讨论了影响颗粒拱形成的因素，如散体的流动函数、气压及立管流动因子等，指出各种理论模型的优劣，对今后工作提出了建议．     

负压差立管插板阀调节颗粒质量流率的实验分析

在大型循环流化床装置上,通过改变负压差立管上的插板阀的开度,测定不同颗粒质量流率条件下插板阀上下的流态和脉动压力,以此分析插板阀对下料过程颗粒质量流率的调控机制。实验结果表明,对于立管的下料过程插板阀的开度存在一个临界开度,将插板阀的开度范围划分为非可控制区和可控制区。当插板阀的开度大于临界开度时,处于非可控制区,不能进行颗粒质量流率的调节,此时插板阀上下的流态一致,脉动压力曲线相似;当插板阀的开度小于临界开度时,处于可控制区,可以进行颗粒质量流率的调节,此时插板阀上的流态是移动床,阀下的流态是雨状下落流,上下的脉动压力曲线不同。     

不同充气条件下密相输运床返料系统气固流动数值模拟

采用计算颗粒流体力学对密相输运床返料系统内的气固流动行为进行了数值模拟,分析了曳力模型和颗粒最大堆积浓度等参数对模拟结果的影响,确定了合适的模型参数。通过对比3组工况的模拟结果,获得了与实验结果基本一致的立管压力分布和固体循环流率随充气条件的变化规律,并分析了立管内压力梯度分布、气体流动方向、颗粒浓度分布等。结果表明立管充气口处压力梯度绝对值为局部最大值;当立管充气口气量为零时,会使充气口上方一段距离的压力梯度绝对值较小;充气量增大到一定值时会在充气口附近形成明显的气泡。当缺少立管高位充气时,会导致立管下部区域形成大的压力梯度,增加颗粒下落阻力。充气松动颗粒的作用仅对充气口附近区域有一定影响,更大的作用是在立管内形成均匀的压力梯度分布,使立管内气固流动状态保持上下一致。在制定充气方案时,应根据固体循环流率确定立管压降,补充合适气体量以维持气体下行速度均衡,使得各段的平均压力梯度相同。     

不同充气条件下密相输运床返料系统气固流动数值模拟

采用计算颗粒流体力学对密相输运床返料系统内的气固流动行为进行了数值模拟,分析了曳力模型和颗粒最大堆积浓度等参数对模拟结果的影响,确定了合适的模型参数。通过对比3组工况的模拟结果,获得了与实验结果基本一致的立管压力分布和固体循环流率随充气条件的变化规律,并分析了立管内压力梯度分布、气体流动方向、颗粒浓度分布等。结果表明立管充气口处压力梯度绝对值为局部最大值;当立管充气口气量为零时,会使充气口上方一段距离的压力梯度绝对值较小;充气量增大到一定值时会在充气口附近形成明显的气泡。当缺少立管高位充气时,会导致立管下部区域形成大的压力梯度,增加颗粒下落阻力。充气松动颗粒的作用仅对充气口附近区域有一定影响,更大的作用是在立管内形成均匀的压力梯度分布,使立管内气固流动状态保持上下一致。在制定充气方案时,应根据固体循环流率确定立管压降,补充合适气体量以维持气体下行速度均衡,使得各段的平均压力梯度相同。     

负压差移动床立管料斗架拱实验研究

通过测量散体颗粒在负压差移动床立管料斗中静态拱宽度及分析散体性质、料斗形状和操作条件对料斗静态拱宽度的影响，得出当散体颗粒６４３．５ｋｇ／ｍ３≤ρｂ≤１０８５ｋｇ／ｍ３２６．７°≤θｒ≤３２．９°２２．４°≤δ≤３４．６°在负压差移动床立管的锥形料斗０°＜α≤２８．１°中形成静态拱时，其宽度可以通过下面的关联式求得：ＤｃａｌＤｓ＝０．２３８θｒδ０．１５８α－０．２７２（－ｄｐ／ｄｈ）ρｂｇ０．３８８     

负压差移移动床立管料斗架拱实验研究

通过测量散体颗粒在负压差移动床立管料斗中静态拱宽度及分析散体性质，料斗形状和操作条件对料斗静态拱宽度的影响，得出当散体颗粒６４３．５ｋｇ／ｍ＾３≤ρｂ≤１０８５ｋｇ／ｍ＾３ ２６．７°≤θｒ≤３２．９° ２２．４°≤δ≤３４．６°在负压差移动床立管的锥形料斗０°〈α≤２８．１°中形成静态时，其宽度可以通过下面的关联式坟得：（Ｄｃａｌ／Ｄｓ）＝０．２３８（θｒ／δ）＾０．１５８（α／Φ）＾－０．２７     

偏心楔形喂料斗卸料过程中颗粒流动特性

采用三维离散单元法,研究了偏心楔形喂料斗中不同粒径颗粒卸料过程的流场分布,建立了适用于偏心楔形喂料斗的整体流系数模型,分析了料斗卸料流型以及卸料流型与卸料质量流率的相关性,并通过实验验证了离散元模型的可靠性。结果表明：偏心楔形喂料斗内颗粒流场分布以靠近喂料管口区域为高速区,并呈辐射状朝远离垂直壁面端的料斗上部低速区过渡,高速区颗粒流场的整体一致性好,低速区颗粒流场呈局部涡流状;颗粒粒径增大,颗粒整体流动性变差,高速区域范围减小,低速区域范围增大,过渡区域变模糊;当颗粒粒径不大于10 mm时,整体流系数与颗粒粒径呈线性负相关,卸料质量流率与整体流系数呈线性正相关。     

偏心楔形喂料斗卸料过程中颗粒流动特性

采用三维离散单元法,研究了偏心楔形喂料斗中不同粒径颗粒卸料过程的流场分布,建立了适用于偏心楔形喂料斗的整体流系数模型,分析了料斗卸料流型以及卸料流型与卸料质量流率的相关性,并通过实验验证了离散元模型的可靠性。结果表明:偏心楔形喂料斗内颗粒流场分布以靠近喂料管口区域为高速区,并呈辐射状朝远离垂直壁面端的料斗上部低速区过渡,高速区颗粒流场的整体一致性好,低速区颗粒流场呈局部涡流状;颗粒粒径增大,颗粒整体流动性变差,高速区域范围减小,低速区域范围增大,过渡区域变模糊;当颗粒粒径不大于10mm时,整体流系数与颗粒粒径呈线性负相关,卸料质量流率与整体流系数呈线性正相关。     

负压差立管内气固两相流的流态特性及分析

对于出口插入密相床的立管，管内气固两相的流动特点是下行的颗粒速度大于气体速度和颗粒的逆压差流动，颗粒下行是一个减速运动过程. 管内的气固两相流的流态有两种形式，当GsGsc时，流态是浓相输送流态，气流下行. 两种流态可以互相转变，主要取决于颗粒质量流率的大小. 负压差立管的流态变化与气固两相之间滑落速度和轴向压力的变化密切相关，滑落速度随颗粒质量流率的增加逐渐减小，而轴向压力则逐渐增大以平衡立管的负压差.     

脉冲式密相气力输送水平管中的料栓行为

探讨了聚丙烯颗粒在脉冲式密相气力输送水平管中的料栓行为. 结果表明在一定操作气速下,料栓的长短变化有规律,料栓的运动速度随其长度而变;栓长为1 m左右的聚丙烯颗粒由栓状流向沙丘流型转变的料气速度之比为0.7~0.8,出现在操作气速5 m/s左右;单个料栓的压力梯度与其长度有关,沿单个料栓的压力梯度和截面固含量随气速而变;料栓压降与操作气速无关.     

提升管中颗粒局部流率和速度的改进的光纤测量方法

在一套高约18 m、内径?100 mm的提升管冷态实验装置上,根据PV-6D光纤探头的测量结果,提出了一种基于整个采样时间计算提升管颗粒局部流率和速度的改进方法,并与文献方法进行了对比。结果表明,两种方法计算的颗粒局部流率和速度相差较大,本文和文献两种方法计算的截面平均颗粒流率与实测值间的最大、最小和平均相对偏差分别为606.9%、241.3%,221.4%、89.5%和388.9%、145.6%,本文方法测量的颗粒流率偏差相对较小。文献方法计算的截面平均颗粒速度均大于操作气速,其气固间滑落速度和滑落系数分别在-1.6~-4.7 m·s-1及0.56~0.90间变化,与提升管内的气固实际流动存在很大差别;本方法计算的截面平均颗粒速度均小于操作气速,其气固间滑落速度和滑落系数分别在0.6~9.6 m·s-1及1.11~2.14间变化。反射型光纤探头在测量颗粒浓度时存在的一些问题是导致本文方法测量的颗粒流率、滑落速度和滑落系数偏大的主要原因。此外,根据光纤测量结果,提出了两个计算提升管颗粒循环强度的关系式,可以替代现有的容积法测量。