振动流化床中流动结构的混沌分析

在内径90mm、静床高800mm的高床层流化床中,用动态压力传感器检测了不同气速条件下普通流化床和振动流化床中沿轴向的压力脉动信号,通过小波变换对信号除噪后,用混沌理论对信号进行了分析.通过关联维数和Kolmogorov熵定量表征振动流化床中的流动结构特征.结果表明:压力脉动信号的关联维数和Kolmogorov熵能够描述振动流化床中的流化状态;振动流化床中床层的流动结构存在两个区,在近分布板区域为射流区,床层主体部分为均匀流化区.     

提升管加床层反应器不同操作模式下的压力脉动特性

在提升管加床层反应器冷模实验装置上,分别采取零床层和有床层的操作模式,测量并分析了提升管内的压力脉动行为. 结果表明,有床层操作模式下的提升管内压力脉动标准偏差明显高于零床层操作模式;压力脉动主频零床层操作模式下主要集中于1.56?3.13和0?0.391 Hz,主要源于提升管内颗粒的脉动,有床层操作模式下为12.5?25.0和0?0.391 Hz,12.5?25.0 Hz频段主要源于提升管出口上方设置的气固分布器加流化床层对提升管内气固流动的约束及其影响下的气体脉动行为,0?0.391 Hz频段主要源于提升管段进料的不连续性及其与进料口下方提升气体的相互作用.     

利用压力脉动信号特征预测流化床结块故障

气固流化床压力脉动信号隐含了许多有用的信息。然而,压力脉动信号为一非平稳随机信号,非常复杂,必须用新的方法从信号中提取特征参数进行规律性研究。本文通过对流化床压力脉动信号进行Ｗｉｇｎｅｒ谱分析,得到了主频幅值的分布,提出了主频功率Ｐ作为流化床压力脉动信号的特征参数,并对随结块含量变化的规律进行了研究。结果表明,主频功率能充化床层的结块状况。在Φ１１４和Φ３００的流化床中证明该参数在床层结块时有明显     

气固搅拌流化床内压力脉动特性的数值模拟

在传统气固流化床中引入搅拌桨,可减轻聚合物颗粒的黏附并强化流态化过程。采用计算流体力学(CFD)方法对搅拌流化床内的压力脉动特性进行数值模拟,考察流态化过程中的气泡行为。模拟过程采用多重参考坐标系方法解决搅拌桨区域的运动问题,由欧拉双流体模型和颗粒动力学方法模拟气固两相流。床层压力脉动的统计分析和功率谱分析表明,随着搅拌桨转速的增加,流化床内的压力脉动标准偏差和功率谱幅值变小,床层内的平均气泡尺寸减小,床层可由鼓泡流态化向散式流态化转变。     

细颗粒气固流化床内斜片挡板受力特性的实验研究

在一套方形有机玻璃冷模流化床实验装置中安装一片旋臂斜片挡板内构件,在改变流化床的表观气速、挡板距气体分布板的距离和挡板的倾斜角度的条件下,采用典型的FCC催化剂,通过动态应力仪和压力传感器分别对挡板所受应力和床层的压力脉动进行测量. 结果表明,挡板所受动态应力的主要频率范围在0~50 Hz,挡板所受平均正压力的均方根在表观气速为0.5~0.6 m/s(接近临界湍动气速)时存在一个最大值,靠近气体分布板和床层表面挡板的受力大于床层中部的挡板受力,挡板与水平面夹角为15o, 45o和60o时挡板受力较小.     

方形气固流化床从鼓泡到湍动流态化转变速度预测模型

在368 mm×368 mm的方形气固流化床中对FCC颗粒进行了流态化实验,基于对床内总体压力脉动信号分析了从鼓泡流态化到湍动流态化的转变速度Uc与静床高度H0及床层面位置H的关系.结果表明,床层截面位置H较低或静床高度H0增加都使Uc增加,即鼓泡流态化到湍动流态化的流型转变是由床层上部逐渐向下扩展的递进行为.基于这一...     

用落球法研究气固浓相流化床表观粘度

用落球法对不同参数条件下的气固浓相流化床床层表观粘度进行测量和线性拟合,得到了流化床的床层屈服应力和塑性粘度与各因素的关系;研究了粘度对分选时间的影响,建立了振动流化床分选时间与表观粘度和物料密度之间的数学模型. 结果表明,在同一气速下,随石英砂颗粒粒级及床层高度增大,床层表观粘度整体增大. 在一定的流化气速范围内,石英砂介质粒级为0.25~0.125 mm、床高190 mm时,床层粘度稳定在0.39~0.51 Pa×s. 加入振动后,床层粘度明显下降,频率15 Hz、振幅1 mm时流化效果较好,床层粘度稳定在0.69~0.95 Pa×s.     

旋流筛板式气固挡板流化床内压力脉动特性

在表观气速Ug=0.04~1.14 m/s时,采用旋流筛板构型的挡板式内构件,通过对比分析旋流筛板式气固挡板流化床与自由床内流动现象、压差脉动标准偏差和压力脉动标准偏差等参数,确定了旋流筛板式气固挡板流化床能有效破碎气泡的流动与操作条件。结果表明,构件下方区域颗粒随表观气速增加而不断转移至构件上方床层,造成构件下方区域密相床层高度持续降低,该区域出现3种流动状态并直接决定构件是否能破碎气泡。当Ug<0.44 m/s时,构件下方区域密相床层料位较高,形成下部为密相床层、上部为密相与大气泡交替通过构件的鼓泡床,此时构件具有抑制气泡生长并破碎气泡的作用,全床压差脉动及压力脉动标准偏差低于相同条件下的自由床;当0.44≤Ug<0.66 m/s时,密相床层料位较低,形成下部为密相床层、上部为单一稀相的湍动床,此时构件不再直接抑制气泡生长或破碎气泡,但构件下方密相床层的存在能降低构件下方及构件上方一定高度内床层的压力脉动强度;当Ug≥0.66 m/s后,密相床层完全消失,形成气体为连续相的稀相流化状态,构件不能破碎气泡、降低床层压力和压差脉动强度。     

空气重介质流化床流化特性及密度梯度分布研究

为实现物料的有效分选,以磁铁矿粉和玻璃微粉为混合加重质,研究了混合加重质的流化特性及空气重介质流化床床层密度梯度分布情况。结果表明:空气重介质流化床形成了均匀稳定的流化状态,当流化气速大于7.10 cm/s后,床层压降基本维持在510 Pa,床层密度基本不变,为1.71~1.74 g/cm3。当流化气速为7.95 cm/s时,流化床内气泡直径为15~25 mm,且分布均匀,流化床各层平均密度从上至下依次为1.72、1.74、1.74、1.74、1.73 g/cm3。流化床上部区域,超微细玻璃微粉被气流带到床层表面,使表面床层密度较小;流化床底部区域,气体分布相对均匀,并未形成大气泡,使该区域流化床床层平均密度偏小;而床层大部分区域床层平均密度均为1.74 g/cm3,比较稳定。因此,当流化气速为7.95 cm/s时,流化床内并未形成明显的分层和分级现象,说明加重质混合比较均匀,为空气重介质流化床分选物料创造良好条件。     

三相流化床间歇操作中颗粒的混合与离析行为

在直径41 mm、高1500 mm的间歇操作三相流化床中对双组分固体颗粒的轴向浓度分布、混合和离析行为进行了实验研究. 实验所用固体混合物为密度相近、直径不同的大孔吸附树脂(H-103)与橡胶球. 采用多个百叶窗式金属网及床层膨胀法测量颗粒固含率及流化床气含率沿床层轴向的变化情况,借用描述液-固两相流化床的沉降-分散模型描述气-液-固三相流化床,并采用了Fan等的离析速度与床层高呈线性关系的假定. 实验结果证明,沉降-分散模型可以用来描述气-液-固三相流化床中的固体浓度分布,Fan等的假设是成立的.