气-液-固三相搅拌槽反应器模型及模拟研究进展

综述了气-液-固三相搅拌槽反应器模型和模拟的研究进展。讨论了可用于气-液-固三相流的模拟方法,三相流模型适合于气-液-固三相搅拌槽反应器的数值模拟。给出了气-液-固三相搅拌槽反应器数值模拟的研究进展,目前研究中还缺乏基于机理的相间作用力模型,常用的湍流模型不能描述搅拌槽内的各向异性,没有局部性质的实验数据导致气-液-固三相搅拌槽反应器的模型和模拟无法得到充分验证。建议在今后的研究中构建"两尺度"气-液-固三相湍流单元胞模型,扩展两流体显式代数应力模型为三流体模型,开发局部照相探针技术及相应的图像处理软件。     

液固分选流化床三相流场模拟中各粘性流动模型的适用性

为确定适于液固分选流化床(LSFBS)流场模拟的粘性流动模型,分别选用多个粘性流动模型模拟了粗煤泥颗粒在LSFBS内的分选过程,结合相关粘性流动模型附加输运方程特点,讨论了LSFBS流场特定区域内湍流的各向异性和旋度、应变速率梯度分布等对Lam模型和涡粘模型准确度的影响. 结果表明,各模型模拟所得不同密度级组分在重产物中的分配率存在较大差异,其中雷诺应力模型(RSM)模拟结果误差最小,与实验结果的均方根误差为2.21,预测准确度较高;层流(Lam)模型模拟结果误差最大,均方根误差为5.96;涡粘模型中误差最小的为RNG k-e模型,均方根误差为2.46;各粘性流动模型模拟结果准确度为RSM>RNG k-e>SST k-w>标准k-e>标准k-w>S-A>Lam.     

气液固三相浆态床反应器研究进展

由于在甲醇合成、费托合成等工艺中的成功应用,气液固三相浆态床反应器的研究引起了越来越多的重视.本文综述了有关浆态床反应器方面的研究,包括:流体力学性能、反应器设计、固液分离以及产业化进程.详细地介绍了影响浆态床反应器流体力学性能的主要因素:压力、温度、气体表观气速、液体性质及固含率等对流型、气含率、气泡停留时间分布和传质系数的影响.总结了近年来在浆态床反应器设计和固液分离方面的研究成果.     

气液固三相体系搅拌功率与气固分散状态的研究

在机械搅拌槽中，针对不同悬浮液浓度及不同通气水平的三相体系，使用翼形轴液浆（Ｋ４），圆盘涡钉（ＤＴ），斜叶（６ＰＴＤ，６ＰＴＵ），研究气体，固体分散状态对搅拌功率的影响规律。实验得出，轴向流成分的多少，直接影响固体在整槽分散的均匀星，气固的分散程度直接影响搅拌功率的变化，从搅拌功率和功能准数形式上间接判断气固分散的状态，而且，对同样的介质体系，翼形桨（Ｋ４）由于其良好分散性，具有较高的混事效率。     

后台阶气固流动的双流体大涡模拟和二阶矩两相湍流模型的验证

用基于气体Smagorinsky亚网格应力模型和颗粒动理学模型的双流体大涡模拟（LES）和统一二阶矩两相湍流模型的RANS模拟（USM-RANS）,对后台阶气固流动进行了数值模拟。瞬态模拟结果给出各向异性两相湍流结构和颗粒弥散的发展过程。LES经过统计平均得到的颗粒速度及颗粒均方根脉动速度和USM-RANS的模拟结果与实验结果的对照表明,两种模拟结果和实验结果在定量上吻合较好。因此USM模型基本上得到了LES的验证。但是在剪切流区域中,LES得到的颗粒-气体纵向脉动速度关联的峰值大于USM-RANS模拟的结果,这就表明LES和USM-RANS模拟还需要进一步验证和改进。     

气液固三相固定床反应器的现状和进展

气液固三相固定床反应器在化工领域中起着十分重要的作用。本文概括了我国目前现有设备的总体情况,分析了国外的技术现状及发展趋势,并提出今后重点发展项目的建议。     

气固多相双通道同轴射流湍流场的数值模拟(1)

以气体湍流运动方程组、ｋε双方程湍流模型及颗粒群运动的轨道模型为基础,气体湍流场的计算采用ＳＩＭＰＬＥ数值计算方法,颗粒群的运动方程采用ＲｕｎｇｅＫｕｔａ方法求解,开发研制出相应的通用计算软件,可以理论模拟预测工程气固流动中的气体湍流场的速度分布、颗粒运动速度场及颗粒的空间运动轨迹等。     

气固多相双通道同轴射流湍流场的数值模拟(2)

运用气固多相流数值模拟软件对双通道同轴气固射流湍流场进行了数值模拟研究,预测结果与ＬＤＶ激光测速仪测得的固体颗粒速度分布值进行了比较,结果表明,吻合较好,该软件为气固多相流工程设备的快速、经济的开发研究提供了相应的辅助工具,同时,也是理论研究气固多相化学反应流的基础。     

气-液-固三相流数值模拟研究进展

气-液-固三相反应器广泛的应用于工业生产的诸多领域,因此对该系统中气-液-固三相流动行为的研究具有重要的意义。随着计算机技术的高速发展而兴起的数值模拟计算日益成为研究此类问题的重要途径。本文系统的对近几十年来数值模拟在该领域的发展进行了综述。首先依据模拟尺度的不同,阐述了当前的主要模拟手段:欧拉法、拉格朗日法和直接数值模拟法。接着分别对这三类方法展开了详细的介绍,指出欧拉法与拉格朗日法都能开展工业级计算,但精度依赖于本构方程;直接数值模拟法能够捕捉局部界面变化细节,但需要十分精细的网格。最后本文对该领域的研究前景进行了展望。     

气液固三相床中合成甲醇与二甲醚

叙述了气液固三相催化反应技术的主要特点和应用领域，并着重介绍了三相床合成甲醇和二甲醚的试验研究内容和成果。     

气液固三相流化床流区及其过渡的混沌分析

运用确定性混沌分析技术、研究了气液固三相流化床内压力波动时间序列的混沌动力学行为,结果表明,非线性特征量最大Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数可以用来定量表征三相流化床的流区及其过渡。并给出了以最大Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数为基准的三相流区图,混沌分析还发现,三相流化床内存在着两混沌特性相差较大的塞状泡流区。     

汽液固三相流动沸腾传热计算与实验研究

对汽液固三相循环流化床中流动沸腾传热进行了理论分析和实验研究 ,在此基础上结合渐进模型及表面更新机理建立了汽液固三相流动沸腾传热模型 ,模型计算值和实验数据吻合较好 ,最大偏差在 18%以内     

循环流化床锅炉燃烧系统动态数学模型与仿真

对循环流化床锅炉燃烧系统建立了动态数学模型,仿真了在参数和变动下锅炉的动态特性,模型沿气体和因体的主要流动方向将流化床系统划分成连续的一系列小室,在小室内对各物质建立了质量和能量的非稳态方程。同时,模型考虑了气固两相流动,煤颗粒燃烧,ＳＯｘ和ＮＯｘ的生成与还原反应及受热面上的热传递。针对一３５ｔ／ｈ循环流化床锅炉进行了动态仿真计算,仿真了给煤量降低及突然断煤事故。计算结果表明所建立的模型可以准确反     

烟气脱硫三相流化床反应器的数学模拟与预测放大

研究了 0 .1m和 1m两种直径烟气脱硫三相流化床反应器冷态试验装置的性能 ,利用计算流体力学模型和数值计算方法模拟了反应器内气含率分布、液体轴向速度、压降、SO₂ 浓度轴向分布与反应器出口的SO₂ 浓度 ,获得了将反应器放大到 1m塔径的计算敏感参数C_w 的关联式 ,预测了反应器直径对塔内气含率分布和压降的影响     

气液固流化床固体轴向浓度分布模型的研究进展

综述了描述气液固三相流化床中固体颗粒轴向浓度分布的沉降－分散模型和尾涡夹带机理模型,以及它们的推广与应用,同时指出这些模型在应用中的局限性。     

喷射虹吸式坐便器VOF模型的三相流分析

利用VOF模型,非稳态气、液多相流的N-S方程,采用有限体积法、结构化与非结构化混合网格和单机多核并行运算技术,数值模拟了喷射虹吸式坐便器冲水过程的三维三相流动。对排污管的驼峰顶断面的清水、污水、空气三相的体积分数积分数进行了定量计算,分析了虹吸过程的气、液状态分布及求解域中各相的体积积分数。对喷射虹吸式坐便器形成虹吸现象的水力特性实现了预测,为坐便器的设计提供了理论依据。     

有内构件工业湍动流化床反应器的模型化——反应器模型的开发

引　言湍动流化床反应器因具有良好的气固接触氛围和传热性能、高固含率以及有限的轴向返混等优点 ,在工业生产中被普遍采用 ,但对于湍动流化床的模型化工作和反应器性能的报道较少[1] .Thompson等在 1999年提出的一般性鼓泡 /湍动流化床模型最有特色 ,该模型实现了从鼓泡区域到湍动区域的平滑过渡 ,与其他模型相比模型预测值与Sun于 1991年报道的实验数据能更好地吻合[2 ] .但是对于这些模型都缺少更多的工业数据去检验它们应用于工业模拟时的可靠性[1,3] ,对于具有垂直内构件的工业湍动流化床的模型化文献中未见报道 .秦霁光等人[4 ] 提…     

STOCHASTIC MODELING AND ANALYSIS OF A TURBULENT FLOW SYSTEM

A stochastic model is developed to describe the axial movement of an element or particle in a turbulent flow system, where diffusion or local transition is not the major mechanism dictating particle motion. The model is a generalization of the diffusion equation for particle movement and includes both diffusion and random displacements. From this model, one can determine the residence time distribution and estimate the parameters characterizing the flow system.     

三相流化床间歇反应器中固体轴向浓度分布

研究了在直径 4.2cm、高 130cm的垂直三相流化床中固体颗粒非粘附与粘附两种不同体系中固含率的分布特性 .基于混合长理论与实验数据 ,提出了将“沉降 -扩散”模型同时应用于描述非粘附与粘附体系 (进行气速的修正 )中固含率的轴向分布 ,模型预测与实验数据很好地吻合     

三相流态化结晶系统的数学模型

<正>要实现工业结晶过程新工艺和设备的开发以及过程操作的优化,就必须建立涉及结晶过程特性并反映结晶器流动、混合和传递规律及其相互作用关系的结晶器总体数学模型。过去几十年中已有许多研究者进行了这方面的探索,提出了各种各样的模型。特别是70年代初由Randolph和Larson提出的粒数衡算模型,将产品的粒度分布与结晶器的结构参数和操作参数联系起来,成为结晶器设计、放大和优化从经验上升到科学的重要标志。 针对不同结晶系统提出的多种数学模型中,最具典型代表性的数学模型是由Mullin等提