气固流化床压力脉动信号的混沌特征分析

对气固流化床内压力脉动时间序列进行分析,研究了流化床内的混沌特性,分别利用李雅普诺夫指数、相对分散度、分形维数和混沌度来定量描述稳定性、复杂性,自由度和系统状态数,证明四个混沌特征参数的相关性是好的,得到了混沌特性随着气速和床层高度的变化趋势,并且提出气泡行为是流化床内产生混沌运动的重要原因。     

气固流化床压力脉动信号的Wigner谱分析

用Wigner谱首次对气固流化床压力脉动信号进行时频二维分析,压力脉动信号的强非平稳性得到了证实.在Wigner谱平面中定义了局部频峰加权平均频率参数,从实验角度研究了流化床气速、静床高对压力脉动信号加权平均频率的影响.结果表明,它具有比传统的功率谱主频好得多的统计重复性,能更准确地反映气泡相的特性.     

气固搅拌流化床的床层压降

通过测定搅拌流化床的压降与表观气速的关系，研究了搅拌转速和桨叶形式对流化状态的影响。发现水平搅拌桨叶更有利于破碎气泡，增强气固接触；垂直桨叶则趋于诱导气泡的产生与长大。在流态化阶段，床层压降保持定值，该定值与搅拌转速和叶片形式没有关系。     

气固脉冲流化床的流体力学特性

在直径７０ｍｍ的流化床中,采用ＦＣＣ、空心玻璃珠、细沙等Ａ类和Ｂ类颗粒,在０￣１０Ｈｚ的频率范围内,测定了气固脉冲流化床的流体力学特性。采用时间继电器改变脉冲气流的频率和脉宽周期比,利用微压传感器记录床层压力变化,研究了瞬时床层压力、平均床层压力,最大床层压降、起始流化速度、床层高度等随操作条件的变化规律,并对脉冲流化床中的气泡现象进行了初步的观察和研究,发现在脉冲流化床中气泡的形成和发展受到了有     

三种复杂性测度在气固流化床压力脉动中的应用

首次将三种复杂性测度－复杂性C2，涨落复杂性Cf，算法复杂性C(n)－同时应用于气固流化床压力脉动信号的分析之中，研究了不同表现气速，颗粒体系以及静床高等操作条件三种复杂性测度的变化规律以及对气固两相不同的表征能力。研究结果表明，三种复杂性测度均能敏感地指示出流型的变化，并且在不同的操作条件下呈现一定的规律性；尤其是三种复杂性测度将气固两相分开表征的能力，为研究气固两相内在动力学特性提供了新的思路。     

气固流化床压力脉动信号的Hiibert-Huang谱分析

首次将Hilbert-Huang变换(HHT)应用于气固流化床压力脉动信号的分析，提取并研究了压力脉动信号中隐含的表征复杂的粒子运动与气泡运动相互调制的非线性特征，以及压力脉动信号高、低阶内禀模态函数(IMF)之间的能量转换与流化床的流化状态相对应的新信息，在此基础上提出了采用压力脉动IMF分量的能量转移现象进行颗粒结块故障判别的新方法．结果表明，应用Hilbert-Huang谱对压力脉动信号分析的新方法能比现有的分析方法提供更多的有用信息，有助于更深入地揭示床内非线性流体动力学特征．     

气固循环流化床负压差下料立管的压力脉动特性

通过对气固循环流化床负压差下料立管的压力测量,分析了立管下料过程的压脉动特性。负压差下立管内的颗粒由立管上部的低压端流向下部的高压端的过程中,对所夹带的气体产生压缩导致了立管内气固两相流动的不稳定性,表现为立管压力的脉动以及颗粒下行速度的波动和密度分布的不均匀。压力脉动的幅度随负压差的增加而增大。     

气固流化床压力脉动信号的Hilbert-Huang谱分析

首次将Hilbert-Huang变换（HHT）应用于气固流化床压力脉动信号的分析,提取并研究了压力脉动信号中隐含的表征复杂的粒子运动与气泡运动相互调制的非线性特征,以及压力脉动信号高、低阶内禀模态函数（IMF）之间的能量转换与流化床的流化状态相对应的新信息,在此基础上提出了采用压力脉动IMF分量的能量转移现象进行颗粒结块故障判别的新方法.结果表明,应用Hilbert-Huang谱对压力脉动信号分析的新方法能比现有的分析方法提供更多的有用信息,有助于更深入地揭示床内非线性流体动力学特征.     

循环流化床壁面的几何结构对床层气固流动特性的影响

采用反射式光导纤维探头对平壁和膜式壁面的循环流化床内的局部瞬态颗粒浓度进行测量,并应用时间序列分析方法对两种不同壁面几何结构的床内的动态特性进行分析.研究结果表明,循环流化床内存在明显的时空结构不均匀性,壁面的几何形状对壁面附近的气固流动特性存在显著的影响．     

循环流化床气固传质实验研究

This study is devoted to gas-solid mass transfer behavior in heterogeneous two-phase flow. Experiments were carried out in a cold circulating fluidized bed of 3.0m in height and 72mm in diameter with naphthalene particles. Axial and radial distributions of sublimated naphthalene concentration in air were measured with an online concentration monitoring system HP GC-MS. Mass transfer coefficients were obtained under various operating condition, showing that heterogeneous flow structure strongly influences the axial and radial profiles of mass transfer coefficients. In the bottom dense region, mass transfer rate is high due to intensive dynamic behavior and higher relative slip velocity between gas and clusters. In the middle transition region and the upper diluter region, as a result of low mass transfer driving force and the influence of flow structure, mass transfer rate distribution becomes non-uniform. In conclusion, among the operating parameters influencing mass transfer coefficients, the superficial gas velocity is the most important factor and the solid circulation rate should be also taken into account.     

循环流化床提升管压力瞬时波动研究

在φ0.4m×9.1m循环流化床提升管中采集了分布板以上不同轴向高度的气体压力瞬时波动信号,并利用统计方法和功率谱进行分析。结果表明,在相同操作气速条件下,固体颗粒循环速率越大,在同一轴向位置,压力平均值越大;在相同操作条件下,压力标准偏差随轴向高度的增加而减小;功率谱谱图中存在一个明显主频。     

大颗粒循环流化床压力波动信号分析

应用功率谱分析法、R/S分析法及混沌分析法对大颗粒循环流化床压力波动信号的性质和组成进行了研究.功率谱分析法和R/S分析法从两个不同的角度均得出了压力波动信号中存在一定的周期成分,而混沌分析得出的关联维和K熵进一步证实了压力波动信号表面上是随机的,但实质上具有确定性,即表明大颗粒的气液固三相循环流化床的压力波动信号具有混沌信号的特征.     

气—固流化床中颗粒碰撞压力的研究

通过对床中物体表现与碰撞颗粒流之间的动量衡算,疳颗粒流动量通量颗粒的碰撞压力相关联,建立了流化床中颗粒碰撞压力的理论模型。计算表明,在浓相鼓泡区,颗粒的向上碰撞压颗粒密度及操作气速度加而迅速增加。理论计算与实测结合基本吻合。     

操作条件对双循环回路变径提升管压降的影响

针对生产清洁汽油组分的催化裂化新工艺,建立了具有双循环回路的变径提升管冷模实验装置. 提升管由下部具有较小床径、较高气速的气力输送区和上部具有较大床径、较低气速的快速流化区组成,循环物料可在提升管的下部和中部分别加入,形成主、副两个循环回路. 分析了系统主、副循环回路的压力平衡关系,研究了操作条件对提升管压降的影响. 结果发现,主、副循环回路的提升管压降均随表观气速的增加而降低;增加2个循环回路中任意一个固体循环速率时,将使另一循环回路的固体循环速率降低,但总固体循环速率和2个循环回路的提升管压降均升高. 2个循环回路相互影响并保持各自的压力平衡,在固体循环速率控制阀处,只有循环管端压力大于提升管端压力才能维持系统正常操作. 增加系统藏料量、循环管直径、副循环供料床高度和直径均有利于维持循环系统的正常操作.     

循环流化床蒸发器中的压降与颗粒分布的研究

为研究汽-液-固三相多管循环流化床蒸发器中的压降和颗粒分布特性,设计并构建了汽-液-固多管循环流化床蒸发系统。利用压力传感器、CCD图像采集和数据处理系统,研究了液体循环流量、热通量、颗粒加入量等参数对于加热管束中压降和颗粒分布的影响。结果表明：随着液体循环流量和颗粒加入量的增加,颗粒分布的不均匀度明显降低,管束压降变大;随着热通量的增大,颗粒分布的不均匀度降低,管束压降呈现波动状态,但管束压降值始终小于加热功率为0时的值。     

循环流化床颗粒浓度波动信号多重分形测度分析

由于循环流化床气－固两相流动规律相当复杂，使得至今对其流动规律的认知仍不足以直接用于循环流床的工业设计与放大。近十多年来，确定性混沌理论已被用于循环流化床动力学特性的研究，与其密切相关的分形理论也被用于流化床流动特性的研究。然而，这些研究所用均是采用单分形理论，而单分形理论对解释循环流化床复杂的非线性气－固流动行为显得能力不足。为了探讨循环流化床内颗粒流体系统非线性、非均匀性和混沌特性机理。本文引入不同测试多重分形分析的方法，用小波变换模极大值与多重分形测度分析方法相结合，检测循环流化床颗粒浓度波动信号奇异性并得出多重分形奇异谱。结果表明循环流化床颗粒浓度波动信号具有明显的多重分形特性。小波变换多重分形方法可以用来描述床内颗粒流动特性，为探讨循环流化床颗粒流体系统非均匀机制提出了一种新的方法。     

循环流化床煤热解拔头工艺循环颗粒流分配

利用直径0.09 m、高12 m的冷态循环流化床装置,研究了循环流化床煤热解拔头工艺中分别与提升管燃烧器和热解器连接的2个颗粒循环回路间存在的压差对循环颗粒在两回路间分配的影响,设计了可补偿压差的颗粒分配阀. 结果表明,增加分配阀一侧的流动阻力可阻碍该侧的颗粒流率,调节分配阀阻力可补偿两颗粒循环回路间的压差,有效调控颗粒流的分配. 提出了优化颗粒分配阀结构的方案,在总颗粒循环量126.9 kg/(m2×s)的条件下对分配阀低压侧的颗粒分配比例达到了0~52.4%.     

液固两相外循环流化床压力波动信号的统计及频谱分析

压力波动信号是表征流化床内流体运动特性的重要信息. 为了更好地了解液固外循环流化床内流体流动特征,在液固外循环流化床中,对床体壁面压力波动信号进行了时域、频域及自相关性分析. 结果表明,沿床体稳定流化段上的压力波动特征相似,流体流动和颗粒运动所引发的压力波动能量频带分别集中在0~10和30~40 Hz之间,压力波动的概率密度近似呈正态分布,液固两相外循环流化床中的压力波动信号介于周期信号和随机信号之间.     

气-固循环流化床的流动特性

循环流化床是一种新型高效无气泡气-固反应器,应用广泛。文章首先介绍了气-固循环流化床的特点,总结了循环流化床上部区域的流动特性,并讨论了循环流化床底部区域的流动特性,最后展望了循环流化床流动特性研究的发展趋势。