方形气固流化床从鼓泡到湍动流型转变的实验研究

在368mm×368 mm方形气固床中对FCC颗粒进行流态化实验,研究了从鼓泡到湍动的流型转变行为及相关问题.实验测试了多个床层截面的压差波动,由波动标准差随表观气速变化的最大值获得了流型转变速度Uc.结果表明,方形床中的流态化平均行为在床层截面纵横两个方向一致,沿床层轴向呈现不均匀性,底部存在颗粒密相区;不同床层截面转变速度Uc不同,由床层上部向下扩展,Uc呈线性增加关系,说明流型转变至上而下进行;静床高度对Uc影响显著,静床高度增加,床层轴向各截面Uc相应增加;以上结果表明了目前仅与气固物性参数相关联的Uc预测模型有待改进.     

浅谈重力场对气固流态化的影响

气固并流顺重力场与逆重力场流动形成了迥然不同的流态化机制。与提升管相比，下行床具有气固速度及颗粒浓度径向分布较均匀、气固停留时间短而一致等特点，其流型更接近平推流。     

鼓泡流化床气固两相流动特性数值模拟

为了研究鼓泡流化床内气固两相流动特性,采用数值模拟的方法,对Fushimi等人的冷态实验过程进行模拟,建立了合理的TBCFB气化炉气固两相流动系统模型,基于欧拉双流体模型,以ANSYS嵌套的FLUENT17. 0,作为数值模拟计算的基础平台,模拟TBCFB(三级流化床)气化炉系统中鼓泡流化床气固两相流动过程及分析其流动特性。结果主要分为3部分:鼓泡床表观速度对流动质量有重要影响,速度越低,越有利于床内气泡与床料充分接触;比较不同高度,不同配比两种颗粒温度变化特点,发现床层高度越高,颗粒温度越大;颗粒浓度增加,其颗粒温度降低,反之增加。     

宝钢纽曼山铁矿粉气固流态化还原过程的研究

本文探讨了利用二步熔融还原法流态化预还原宝钢纽曼山矿粉时影响还原速度的动力学规律，确定了最佳工艺参数，在此参数下，预还原可达到最佳的效果．     

宝钢OMC铁矿粉气固流态化还原过程的研究

利用二步熔融还原法流态化还原宝钢OMC矿粉,分析温度、线速度、还原气体富氢率对金属化率的影响,采用极差分析方法研究影响金属化率的主次因素。实验结果表明预还原最佳工艺参数为：还原温度为800℃,线速度为0．8m／s。     

双组分颗粒混合下气液固鼓泡床流动特性研究

对气液固鼓泡床中两种颗粒的气相、液相和固相各相流动进行数学建模,对相同密度不同颗粒尺寸的两组分颗粒混合,以及相同尺寸不同颗粒密度的两组分颗粒混合进行了数值模拟研究. 结果表明,不同颗粒尺寸双组分颗粒混合,加入的颗粒尺寸越大,靠近床层底部的颗粒更易被流化,同时颗粒尺寸较小的颗粒更易被流化. 不同颗粒密度双组分颗粒混合,更轻的颗粒的加入能够促进原颗粒的流化. 密度较大颗粒的加入对床内中下部气含率值的影响较大,颗粒密度越大,气含率值越低.     

鼓泡塔内气液两相流速度分布

用激光多普勒测速仪（ＬＤＶ）详细测量了气液彭泡塔内气液并流和气液逆泫时的流速分布。鼓泡塔内为复杂的三维流动。气液并流时，在升力作用下气泡集聚在塔中心区。气液逆流时，气泡集聚在塔壁面附近。中心速度较大且随着表观气速的增大而增大，同时径向速度梯度也随之增大。塔壁附近出现返混区，零轴向速度发生在相对半径ｒ／Ｒ＝０．７左右。气液逆流时，在气泡诱导下，壁面附近液体流速与主流区方向相近，出现向上的速度。本研究     

鼓泡塔内气液两相流速度分布

用激光多普勒测速仪（ＬＤＶ）详细测量了气液鼓泡塔内气液并流和气液逆流时的流速分布。鼓泡塔内为复杂的三维流动。气液并流时，在升力作用下气泡集聚在塔中心区。气液逆流时，气泡集聚在塔壁面附近。中心速度较大且随着表观气速的增大而增大，同时径向速度梯度也随之增大。塔壁附近出现返混区，零轴向速度发生在相对半径ｒ／Ｒ＝０．７左右。气液逆流时，在气泡诱导下，壁面附近液体流速与主流区方向相反，出现向上的速度。本研究为鼓泡塔放大设计和数值模拟提供了可靠的参考数据。     

浆态鼓泡床反应器气液传质特性的研究进展

总结了前人关于浆态鼓泡床反应器气液传质特性的研究成果。阐述了主要影响因素如系统压力、温度、气体表观气速、液体性质、固体浓度及其物性等对传质特性的影响，并对浆态鼓泡床传质模型进行了归纳介绍，最后对反应器未来的研究方向进行了预测。     

分形技术在气固流化床起始流化状态研究中的应用

基于分形技术研究了气固流化床从固定床向流态化床转变过程中压力波动信号的有关特性．目的在于寻求判断这种转变的方法．在将分数布朗运动(fBM)作为压力波动信号数学模型的基础上,采用R／S分析法从信号的时间序列中提取出Hurst指数,并观察它在不同表观气速下的变化．实验结果表明,信号的Hurst指数在起始流化速度附近有一个强劲的峰值,运用Hurst指数可进行起始流化速度的估计．     

气固流态化技术分离小麦中轻杂的研究

利用单因素实验和响应面分析建立了多指标的数学模型 ,并用最优化方法计算了流态化小麦分离短茎杆类轻杂的最佳工艺参数 ,分别为多孔板开孔率 2 6 5 % ,多孔板倾角 2 47°,流量 8 0kg/min ,风量 5 71m3/h ,脉动气流频率 1 31Hz .     

浆态床鼓泡反应器流体力学的研究进展

较详细地介绍了浆态床鼓泡反应器（Slurry Bubble Columm Reactor,SBCR)中流型,相含率,气泡尺寸及其分布,气泡在液相的停留时间等流体力学特性以及操作条件对SBCR流体力学特性的影响。指出基于稳态和线性假设的传统SBCR流体力学研究的不足及当前利用混沌分析方法进行SBCR流体力学研究取得的新进展,并指出今后SBCR流体力学的研究方向。     

用神经网络方法优化鼓泡塔气含率的关联式

鼓泡塔作为一种结构简单的反应器,由于具有众多的优点,正在越来越广泛的应用于各种工业生产中。气含率是这类反应器的关键设计参数,如何准确地预测鼓泡塔的气含率,一直是人们研究的热点问题。在两千多组公开发表的鼓泡塔的实验数据组成的数据库的基础上,采用神经网络回归方法,在考虑所研究体系的物性参数,操作条件的基础上,结合受力分析,得到有8个对鼓泡塔内气含率有影响的无因次准数。将神经网络回归方法与受力分析相结合,提出了一个预测鼓泡塔内气含率的关联式。采用含有不同参数的模拟方案,进行比较,得到一个优化的神经网络关联式。与文献中6个现有的关联式进行比较,得出该关联式预测的结果与实验结果最为接近的结论。     

高阶统计量在气固流化床中的应用研究

提出了一种基于高阶统计量进行气固流化床流化状态分析的新方法。通过对气固流化床压力波动信号的非高斯性检验，验证了压力波动信号的非高斯性，并以双谱幅值的平均值为特征值，得到了不同流化状态下压力波动信号偏离高斯分布的程度。同时利用高阶谱分析方法对压力波动信号进行分析，讨论了不同流化状态下信号的双谱特性。研究结果表明，利用高阶谱分析方法对气固流化床流化状态进行分析，可以获得更多的关于流化状态的有用信息。     

鼓泡塔中膜气体分布器的气含率研究

以空气－水体系和空气－1％（v）乙醇水溶液体系对核孔膜气体分布器研究了在鼓泡塔中气含率与表现气速间的关系，采用漂移通量模型进行分析，并与筛网分布器进行比较．结果表明，核孔膜气体分布器使器内流动状况更加均匀，气含率有大幅度地提高．     

气-固流化床中颗粒碰撞压力信号自由度的确定

混沌理论中,体系的自由度与体系的某个变量的信号的时间序列在相空间重构中的最小嵌套维具有等同性,根据这一概念,用Ｌｉａｎｇｙｕｅ Ｃｈａｏ提出了确定无标度时间序列的最小嵌套维的方法,通过对气－固流化床中颗粒碰撞压力信号的无标度时间序列在相空间重构中最小嵌套维的计算,确定了气－固流化床中颗粒碰撞压力的自由度为８。     

分布器结构对气固鼓泡流化床内气相分布影响的数值模拟

根据双流体模型,利用计算流体力学软件Fluent 6.3,在布风板开孔率Φ=3.86%时,对6种布孔方式不同的流化床中气相的分布特性进行了数值模拟,得到了各布孔条件下气相分布规律。结果显示,均匀布孔流化床内产生大量的气泡,气泡分布不均且存在大片流化率很低的区域。在各不均匀布孔流化床中,大小孔间隔排布布风板流化床(E型布风板流化床)内产生的气泡相对较小且分散性较好,气相速度矢量分布较分散均一,流化效果最好。与均匀布孔流化床相比,E型布风板的流化床轴向气相压力脉动更小,径向等压线分布更平缓,表现出轴向和径向气相分布更均匀,对鼓泡流化床的优化设计最有参考价值。     

鼓泡流化床流动特性的直接颗粒模拟

为了考察流化床中颗粒和气泡运动的基本规律，对两维鼓泡流化床进行了数值模拟.在假设气相为无黏不可压的条件下，求解了体积平均后的欧拉方程，并利用离散单元法（DEM）模拟了颗粒间的碰撞及颗粒与壁面间的碰撞过程.模拟中跟踪了约90 000个颗粒，统计了不同床高截面上颗粒及气体纵向平均速度的分布，并对不同表观空气风速和床高下床内压降以及压力波动进行了研究.结果表明，DEM方法能很好地模拟鼓泡床内的流动特性.在床内较低截面上，颗粒及气体的平均速度沿水平方向呈现两个峰，而在较高截面上合并为一个峰.且表观风速越大，气泡运动速度越高.     

气-液-固三相流中压力波动信号的分维估算

应用G－P法计算气－液－固三相流中的分维，计算发现，不含自点对的相关积分尽管受噪声的干扰，但却显露了点对距离ε趋于ε0时的特性，若用含自点对的相关积分计算，虽然无标度区明显，但同时淹没了表征系统重要特征的相关信息，不利于正确理解系统的动力学行为，本文认为，对三相流实验数据亦采用不含自点对的方法估算分析。