加压下颗粒移动床空隙率实验研究

在移动床排料装置上,研究加压条件下移动床表观颗粒速度、表观气速及入口压力对并流移动床空隙率的影响。结果表明,在表观颗粒速度或表观气速不变的情况下,移动床空隙率随入口压力的升高而减小;在入口压力不变的情况下,移动床空隙率基本不随表观颗粒速度和表观气速变化。对实验结果进行非线性拟合,得到气固并流移动床空隙率的压力拟合公式,利用该拟合公式和Ergun方程可计算移动床压降,在实验数据范围内,计算压降与实验压降的最大偏差小于±10%。     

大型循环流化床底部区域颗粒浓度分布研究

为获得内径400mm、高9100mm的大型循环流化床底部区域颗粒浓度分布规律,利用光导纤维探头研究了该区域颗粒浓度的径向分布。实验结果表明,颗粒浓度径向分布不均匀,呈现出典型的环-核结构。r/R=0.8可以作为环-核分界点。增大颗粒循环速率,颗粒浓度增大,边壁区域增大幅度比中心区域大。增大表观气速,颗粒浓度减小,边壁区域减小幅度比中心区域大。径向不同位置颗粒浓度随轴向高度增加均减小,边壁区域减小幅度比中心区域大。     

气固循环床上行两相流颗粒曳力系数研究

在高16m气-固循环流化废提升管内,通过测定表观气速、颗粒质量流率和不同轴向高度的床层平均颗粒浓度,结合对单颗粒进行受力平衡分析,间接获得了不同轴向位置的颗粒曳力系数。同时通过分析雷诺数、阿基米德数、床层颗粒浓度对颗粒曳力系数的影响,结合实验中所获得的数据,提出颗粒曳力系数的关联式。该关联式考虑颗粒的物性参数、操怍条件对曳力系数所造成的影响,其预测值与本文和文献实验值吻合良好,并且在一维轴向均相模型下较好预测了床层内轴向压力分布。     

流化床喷雾造粒产品粒度分布的影响因素研究

在一下端直径188mm、上端直径396mm、高1000mm的倒锥形流化床喷雾造粒器内,以碳酸钙(CaCO3)粉末作为制药工业上的替代性原料,以明胶作为粘结剂,实验研究了床层温度、流化气速、雾化空气压等因素对造粒产品粒度分布的影响。结果表明,在本实验范围内,造粒产品颗粒的平均粒径随着流化气速、床层温度、雾化空气压的增大而减小,且粒度分布趋向于发散。     

粉煤灰分级用旋流器试验研究

针对目前粉煤灰综合利用问题,通过使用直径150 mm旋流器,对粉煤灰进行分级试验研究。通过控制变量的方法,改变旋流器的底流口直径、粉煤灰质量分数和进料压力等参数,得到粉煤灰在底流和溢流中的不同粒度分布,研究各变量对分级性能的影响规律。研究结果表明,随旋流器底流口直径增大,粉煤灰质量分数减小,进料压力增大,得到溢流中粉煤灰的质量分数减小,溢流中小于45μm颗粒质量分数增大,粉煤灰的分级效率相应提高。当底流口直径为18 mm,粉煤灰的质量分数为15.53%,进料压力为0.04 MPa时,溢流中分离粒度d50为43.9μm,质效率达到64.18%,量效率为88.09%,溢流中小于45μm粉煤灰质量分数达到90.58%,达到一级粉煤灰标准。     

氧化铝粉体气力输送过程的流动状态检测

在气力循环输送提升管实验装置中检测氧化铝粉体的流动状态,在提升管的不同测点位置布置电磁感应线圈,添加铁磁颗粒作为输运物料氧化铝的示踪颗粒,利用电磁感应声卡信号采集装置测量电磁感应系数。结果表明,电磁感应系数与气力输送提升管内的氧化铝、铁磁颗粒流量存在线性关系,随着测点高度的增大,电磁感应系数逐渐减小;提升管发生堵塞时,堵塞测点截面以上的电磁感应系数开始减小,截面以下各测点的电磁感应系数开始增大;通过增大喷动风量,可有效改善提升管内颗粒的分布状态。     

功能梯度材料制备过程影响因素的数值研究

本文用数值计算的方法对重力浇铸下Al—Si／SiC颗粒系统(合金基质的功能梯度材料)凝固过程进行了研究，分析了凝固条件及各种不同参数对铸件中颗粒和溶质浓度分布的影响。结果表明，凝固件中颗粒体积分数分布都大致可分为三个区域：靠近底部的颗粒堆积区，靠近顶部的颗粒体积分数减小或近似为零区，及中部附近颗粒体积分数近似保持不变区。浇铸的初始温度，颗粒初始体积分数，颗粒直径和冷却速率等参数对颗粒和溶质浓度分布有很大影响。     

煤粉气-固两相流的超声衰减特性

以颗粒相在整个检测空间内均匀分布为前提,采用McClements理论和Bouguer-Lambert-Beer定律共同描述煤粉气-固两相流中超声衰减特性,建立超声衰减系数与气-固两相流相关参数的理论关系,通过数值模拟,分析超声衰减随着颗粒相体积分数、超声频率、颗粒粒径变化的规律。结果表明,超声频率越高衰减系数越大;声衰减系数随着颗粒相体积分数的增大线性递增;选用某固定频率检测,测得2个体积分数下的声衰减系数即可确定衰减-体积分数曲线斜率,从而实现任意衰减系数对应的颗粒相体积分数测量;在相同的体积分数下,煤粉颗粒粒径为10～200μm,声衰减系数随着颗粒粒径的增大单调递减,当煤粉颗粒粒径大于200μm时,声衰减系数对煤粉颗粒粒径不再敏感。     

锥形流化床内垂直阵列碳纳米管的流态化特性分析

该文采用无分布板式锥形流化床(TFB)来改善碳纳米管(CNT)生长过程中分布板处出现的死区、堵塞、断裂等问题。实验在不同的表观气速、静态床高和压力探针的位置等操作条件下进行。为了从多角度、多尺度了解无分布板式TFB中气体-CNT颗粒流动的流态化动力学,该文采用了标准差、偏度、峰度、小波分解和均匀指数分析方法。结果表明,CNT颗粒的压力波动幅度对气流速度、探针的轴向位置和静态床层高度都很敏感,其在气固系统中产生的压力波动信号几乎是不均匀分布的。介尺度(气泡)结构主导气体-CNT颗粒的流动。     

振动力对流化床内气泡行为影响的数值模拟

为了分析振动力对气-固流化床中气泡行为的影响,探究振动力改善流化床中颗粒流化状态的深层原因,采用计算流体力学方法,运用Fluent14.5及PBM模块模拟了振动流化床中气泡的尺寸、上升速度及床层波动等变化规律,通过物理模型构建、数学模型修正、网格划分、边界条件设定、实验验证等环节,揭示了振动力加入前、后床内气泡尺寸分布、气泡上升速率沿高度分布、床层压力的脉动信号变化的周期性等的变化特征。结果表明:未加振动时,气泡尺寸分布比较均匀,大气泡较少,气泡直径随着床层高度增加而增大;加入振动后,气泡在床内分布不均匀,大气泡较多;在气泡上升初期,气泡直径不断变大,气泡上升速度也不断增大,而后期气泡上升速度不断减小;床层压力脉动信号的周期性明显增强。