多孔介质随机堆积填充床内流体流动的数值模拟研究

采用离散单元法（DEM）构建了多孔介质填充床内颗粒随机堆积结构,运用计算流体力学（CFD）对填充床内部的流体流动进行数值模拟,探究不同入口速度下床层内部流体流动的分布规律。结果表明：在小管径-粒径比填充床的床层中心截面处,流速分布存在局部不均匀性,颗粒表面和床层末端出现了明显的漩涡,床层末端处的漩涡几乎占满了整个流道;随着进口速度的增加,床层颗粒表面的漩涡个数增加,床层内部速度变化剧烈,有利于不同流体的互相掺混。     

气液并流向上填充床及其进展

介绍了气液并流向上填充床的进展情况,如流型、压降、气液滞留量、传质等,并列有上述诸量的计算方法。     

颗粒填充聚合物复合材料粘弹性力学模型的研究

在CETR UMT-2型试验机及LKDM-2000轮廓摩擦磨损仪上考察了氧化物颗粒填充PA 1010复合材料的静态蠕变特性与松驰特性,并从实验结果出发,建立了一种新型的粘弹性力学模型.理论计算结果及实验事实表明该模型能较好地反应颗粒增强聚合物复合材料的粘弹性质.     

旋转填充床反应器的设计模型

在实验的基础上,用假定的活塞流反应器模型来研究RPB反应器中的脱硫效率,初步提出RPB反应器的吸收效率模型,模型值与实验值的误差小于10 %,为其工业反应器的设计和放大奠定了基础.     

颗粒堆积多孔介质内幂律流体的流动阻力特性

为深入研究幂律型非牛顿流体在均匀球颗粒堆积多孔介质内流动的阻力特性,基于经典Carman-Kozeny-Blake模型及孔喉通道模型,提出一个新的预测模型.针对幂律流体的流变特性,利用平均水力半径理论,得到了于迂曲度、孔隙率、孔喉比、颗粒直径及幂律指数等重要参数修正的Ergun型方程表达式,且方程中的系数表达式A、B等各物理量都有明确的物理意义.对所建模型与文献中的理论模型及实验数据关联式比较的结果表明,新模型在一定流态区间内的阻力预测值与文献吻合较好.给出了幂律流体的临界雷诺数、修正渗透率及惯性系数的关联式.     

活性炭填充床电解槽处理含酚废水

本文通过对影响电解槽性能的各种因素的分析,提出了一种新的改善电解槽性能的方法——在电解槽中加入活性炭。试验证实,在节能方面,活性炭填充床电解槽确比传统电解槽优越,可节能30～40％     

气液并流向上填充床径向混合的研究

在内径０．０８１ｍ的气液并流向上填充床中，研究了塔内的径向混合性质。利用稳态拟均相二维扩散模型得到了径向Ｐｅｃｌｅｔ准数，解释了填料直径、两相流速及流型对径向混合的影响，并与滴流床进行了比较。     

旋转填充床反应器的设计模型

在实验的基础上,用假定的活塞流反应器模型来研究RPB反应器中的脱硫效率,初步提出RPB反应器的吸收效率模型,模型值与实验值的误差小于10％,为其工业反应器的设计和放大奠定了基础。     

填充床式生化反应器连续生产L—丙氨酸

在酶法合成Ｌ－丙氨酸过程中，产物Ｌ－丙氨酸对酶有抑制作用。本文选用ＰＦＲ型填充床式反应器，中ｋ－卡拉胶为包埋材料，包埋Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｄａｃｕｎｈａｅ ＤＱ－ｐ１，在低物中ｌｏｎｌ／Ｌ Ｌ－天冬氨酸，反应条件３７℃、ｐＨ６．０时，连续生产Ｌ－丙氨酸。在转化率达到９５％时，计算出固定化细胞和反应器的效率分别为０．０１５ｇ Ｌ－丙氨酸／ｇ固定化细胞·ｈ、０．０１３ｇＬ－丙氨酸／ｍｌ反应器·ｈ。     

旋转填料床处理含氨废水实验研究

目的　以空气作为气提剂 ,在旋转填料床内进行了含氨废水的吹脱研究 .方法考察了转鼓转速、气液体积流量比、液体温度以及 p H值的变化对氨氮去除率的影响 .结果与结论　实验结果表明 ,温度和废水的 p H值对氨氮废水吹脱效果的影响较大 ,增加液体温度和 p H值均有利于提高氨氮去除率 ,最适宜的p H值为 11.0 .增加转鼓转速和气液体积流量比在一定程度也可提高氨氮去除率 .在适宜的吹脱工艺条件下 ,单程吹脱率大于 85 %     

填料结构对错流旋转填料床传质性能的影响

研究了不锈钢金属丝网填料结构对错流旋转填料床内传质的影响。在错流旋转填料床内,利用CO2-NaOH体系研究了不同填料层高度和不同丝网填料的传质特性。结果表明,体积传质系数KLa随超重力因子、气量、液量的增加而增大。同时建立了体积传质系数模型,模型计算结果与实验结果拟合较好。     

离子交换树脂床层流态化特性研究

对离子交换树脂床层的流态化特性进行了试验研究。根据试验结果，给出了离子交换树脂床层流态化速度计算公式。     

逆流型旋转填料床的液泛实验研究

对同心圆环碟片填料旋转床在气液两相沿径向逆流条件下进行空气 水体系液泛实验 ,定性分析气流量、液流量、转速对逆流型旋转填料床液泛的影响。液泛实验表明 :随气流量、液流量、转速的增加 ,逆流型旋转填料床的正常操作范围将缩小 ;液泛出现在喷水管与填料床内径之间的区域 ;液泛的主要表现形式是气相夹带液滴 ;在正常操作到发生液泛的过程中气相压降、液相夹带量连续增加 ,与传统填料床明显不同     

旋转填料床流体力学特性的研究

利用离心传质分离设备——旋转填料床, 对其流体力学特性进行了研究, 测定了该装置在不同转速、气流量和液流量下的干、湿床压降。通过对大量实验数据的分析表明, 旋转填料床的干、湿床压降均受气流量及转速的影响, 且受气流量影响较大, 而与液流量基本无关     

复合型三维电极固定床电化学反应器电势分布

复合型固定床电化学反应器是在三维电极的基础上研发出来的一种新型电化学反应器;它采用电子导电粒子(金属颗粒)与离子导电粒子(离子交换树脂颗粒)混合填充,改善床体的导电性能,尤其是离子导电性能．提高了反应器电位分布的均匀性,抑制副反应发生,降低能耗、绿色环保．     

流化床射流区域颗粒浓度分布的实验研究

为了掌握操作条件对流化床射流区域颗粒浓度分布的影响,应用光纤颗粒浓度测量系统,对直径为1 m的半圆射流流化床射流区域颗粒浓度分布进行了考察,以聚苯乙烯颗粒为物料研究了不同操作状况(环管气速,射流气速和分布板气速)对流化床射流区域时均颗粒浓度分布的影响,分析了不同操作工况下颗粒浓度分布变化的规律.结果表明:在3种气速共同作用下射流区域颗粒浓度在径向上逐渐增大,在轴向上随着气泡的逐渐增大到崩塌其颗粒时均浓度逐渐降低.由于射流气速增加导致射流深度增加,继而固体颗粒的循环速率增大,射流区颗粒的体积浓度随射流气速的增加先降低后增大.随着分布板气速的增加射流区域时均颗粒浓度增大,环管气速增加其射流区颗粒浓度逐渐降低.     

旋转填料床中铝酸钠溶液碳化机理分析

通过对反应进程中体系pH值跟踪,研究铝酸钠浓度、填料转速等因素对pH值变化的影响.结合反应动力学理论分析了碳化机理.研究了旋转填料床反应器中NaAlO2溶液和CO2碳化反应的碳化机理.旋转填料床反应器加速了反应进程,缩短了碳化时间.碳化中期是大量沉淀析出期,该阶段是制备过程中控制Al(OH)3粒度关键阶段.     

旋转填充床内支撑对液膜控制传质过程的影响

目的　研究旋转填充床 (RPB)中填料内支撑对液膜控制传质过程的影响规律 ,为 RPB进一步工业化作理论准备 .方法　采用水中的氧被氮气解吸这一典型的液膜控制传质体系 ,计算传质单元数 (NTU)来作为目标函数表征传质效果的好坏 .结果　找出了转速、液量对传质的影响规律 ,以及在有内支撑时 ,内支撑的板的厚度、开孔形状、内支撑开孔率、安置在填料中位置对传质的影响规律 .结论　实验的结果对旋转床的应用开发有指导意义 .