倒置液固流化床内液固两相流动特性的数值模拟

基于欧拉-欧拉双流体模型,数值模拟倒置液固流化床内液固两相流动行为.数值模拟预测了床内颗粒的速度、浓度分布以及空隙率的变化.研究结果表明颗粒在床内分布呈现非均匀分布,床内形成局部高空隙率的流体团;随着床层高度增加,颗粒轴向速度增大:数值模拟床内空隙率与Renganthan等的实验结果相吻合.     

循环流化床换热器中液固二相流的数值模拟

在循环流化床换热器的流体中加入固体粒子,可以对边界层有扰动作用,加快换热器中的传质与传热.对流化床换热器中的液固二相进行数值模拟,分别讨论了固体粒子对液体动量方程、k-ε方程及能量方程的影响,在单液相方程的基础上进行修正,建立了相应的液固二相流控制方程,确定了物理模型及边界条件.利用FLUENT进行数值计算,分别讨论了...     

采用床层塌落法对三相流化床尾涡模型参数的测定

采用床层塌落技术研究了并流向上三相流化床的流体力学行为,实验测得尾涡模型中的两个重要参数k、x;并与采用传统压差法测得的各相相含率以及利用参数k、x通过尾涡模型预测的各相相含率进行对比时,发现两者吻合良好,证明采用床层塌落技术的研究是成功的.     

流化床换热器中液固两相流传热的数值模拟

在循环流化床换热器的流体中加入固体粒子,可以对边界层有扰动作用,加快换热器中的传质与传热,对流化床换热器中的液固两相的传质及传热进行数值模拟,建立了液-固两相流控制方程,通过FLUENT进行数值计算.计算结果表明:随着热通量的增加,流场的速度、湍流强度和壁温均升高.计算结果与试验结果一致.     

气固固循环流化床密相床层压力脉动研究

在不同实验条件下研究了气固固循环流化床密相床层的压力脉动。压力脉动的情况表明：细颗粒的循环及循环量对粗颗粒的流体力学行为有很大影响。气速越低,影响程度越大。     

液固流化床内固含率时空分布特性的CFD模拟

采用Brandani等考虑拟平衡状态下颗粒与流体相互作用的双流体模型,通过在商业软件CFX4.4平台上增加用户自定义子程序模拟了高0.5 m、宽0.1 m的二维液固流化床内固含率的时空分布特性。为了保证数值模拟精度、节省计算机运行时间,首先确定了适宜的网格尺度、时间步长和收敛判据。随后,考察了液固两相物性和操作条件对流化床内固含率时空分布特性的影响,模拟结果表明：增大颗粒粒径或密度会使颗粒向下加速运动,导致床层高度下降而垂直方向上任一水平面的平均固含率呈现增大的趋势;减小液体黏度或密度则会使颗粒向下加速运动,导致床层固含率增大;突然增大液速会使颗粒向上加速运动,导致床层固含率减小;升高温度的实质是使液体的黏度和密度均呈现下降的趋势,结果使颗粒向下加速运动,床层固含率增大。上述模拟结果与颗粒受力的理论分析相一致。     

液固流化床内双组分颗粒流动数值模拟

采用MFIX-DEM方法对液固流化床内双组分不同密度的颗粒流动进行数值模拟,用BVK曳力模型计算相间作用力,研究表明:在固相颗粒与流体的密度差带动下,轻颗粒向上运动,重颗粒向下运动,最终两种颗粒实现分离;在颗粒的运动过程中,颗粒的压力梯度力在总力中占主导地位,是颗粒随机运动的主要因素;碰撞力在颗粒的混合过程中起主导作用...     

一个基于双流体理论预测三维流化床内流动特性的数学模型(Ⅱ)液固体系流体动力学特性

将考虑拟平衡状态下颗粒与流体相互作用的附加力添加在基于双流体理论的动量方程中的数学模型,用于预报三维液固流化床内流体动力学特性。该模型主要特点是将表征颗粒离散属性的特征长度视为颗粒直径的同一数量级且只需曳力系数一个关联式来封闭控制方程。在商业软件CFX4.4平台上,通过增加用户自定义子程序考察了液体速度突变后水-颗粒（密度3000 kg·m^-3,粒径为2.5×10^-3 m）体系在长0.1 m、宽0.1 m和高0.5 m流化床内时空分布特性。三维、X和Y方向中间截面上固含率的模拟结果表明：当液体入口速度增大时,床层表面和分隔界面均随时间呈上升趋势,且分隔界面呈现波浪状;当液体入口速度减小时,下降的床层表面和上升的分隔界面与时间呈较好的线性关系。对床层膨胀和收缩过程的动态响应时间进行了定量化模拟,其结果与Didwanla和Homsy的二维实验研究以及Gibilaro的一维理论分析相吻合。     

气固搅拌流化床的床层压降

通过测定搅拌流化床的压降与表观气速的关系，研究了搅拌转速和桨叶形式对流化状态的影响。发现水平搅拌桨叶更有利于破碎气泡，增强气固接触；垂直桨叶则趋于诱导气泡的产生与长大。在流态化阶段，床层压降保持定值，该定值与搅拌转速和叶片形式没有关系。     

液-固流化床中滤料流场及固含率分布

用PV4A测速仪和CFD数值模拟的方法对液-固流化床内滤料(固体颗粒)的流动行为进行了研究,得出了流化床内滤料的流场分布状况.试验结果表明:流化床中铜锌合金(KDF)滤料的运动速度和固含率随流化床高度的增加分别呈现出先上升后下降的趋势;而沿径向从中心至管壁则呈下降趋势.模拟结果显示的固相运动速度和体积分率的轴径向分布趋势与试验测定结果基本吻合.     

35t/h内循环流化床锅炉流动数值模拟

采用基于颗粒动力学理论的欧拉双流体模型,对35t/h内循环流化床锅炉炉膛的气、固流动特性进行了数值模拟。结果表明:炉膛压差的模拟值与实验值吻合较好,说明欧拉双流体模型能够准确地描述炉膛内气、固流动特性;颗粒体积分数和速度分布特性既揭示了内循环流化床中颗粒的内循环流动机理,又为内循环流化床大型化和流动结构优化提供了参考。     

外加声场微小流化床中A类与C类颗粒流化的数值模拟

文章基于多相流欧拉模型,应用计算流体动力学（CFD）软件Fluent 6.3,在有无外加声场的情况下,分别对A类与C类颗粒在微小流化床（内径10mm,床高60 mm）中的颗粒分布进行了数值模拟,得到了一系列的固含率云图.模拟结果发现,在通入气体的初始阶段,C类颗粒流化出现了活塞流现象;加上声场后,上述现象消失.无声场时A类颗粒床层有较大气泡;引入声场后气泡变小.引入声场使得C类颗粒与A类颗粒有相似的固含率云图.     

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.     

导向管液固喷动床的数值模拟研究

本文以液-固两相流理论为基础,用颗粒动力学理论描述颗粒与颗粒间的碰撞,用标准湍流方程模拟液相和颗粒相的湍动,并且考虑液-固两相的相互作用,旨在探索一种工程设计和放大的新方法。对比颗粒循环速率和密相区真实液相流速的模拟结果与实验值,结果吻合较好。     

快速流化床的整体模拟

工业应用中的快速流化床一般不能直接对固相速度进行调控,属于B类操作.本文采用一维双流体模型与存料量方程相结合的方法可以计算B类操作时的上升管内具有浓、稀两相特征的轴向空隙率分布,模拟与实验结果较为吻合.     

管式布风装置对流化床焚烧炉内流化特性的影响

数值模拟了管式布风装置对流化床内气体和颗粒流动特性的影响,获得了床内气体和颗粒瞬时和时均速度及颗粒体积份额分布. 计算结果表明,床内颗粒宏观流动呈现床中心区域为上升流动、壁面区域为下降流动的内循环流动. 分析了风管小孔风速和颗粒直径对床内流化的影响. 计算结果表明,保证床内颗粒和气体良好流化和混合特性的最佳布风管相对距离应在1.5~1.75之间.     

气固流化床内鼓泡行为的离散颗粒数值模拟

采用离散颗粒数值模型探讨了气固流化床内多个气泡的运动规律. 数值计算考虑了颗粒与气体的相互作用以及颗粒间的相互作用,颗粒与气体的相互作用采用Gidaspow阻力修正公式,颗粒间的相互作用则采用硬球碰撞模式描述. 给出了一种在二维非结构网格下精确计算颗粒体积分数及两相全隐耦合求解颗粒速度的方法,同时,在硬球模型中对颗粒碰撞事件采用散列表的处理方法,大大提高了计算效率. 数值计算结果表明,由于多个气泡的相互作用而导致气泡的横向运动显著,气泡运动轨迹与气泡形状依赖于流化床内静压力的分布,气泡总是选择压力小、压差梯度大的路径上升,这一现象与气液分离流中气泡的运动规律类似.     

煤在流化床中的热解——实验研究及数学模型

本研究利用一个改进的流化床热解装置对神木煤的脱挥发分行为进行了实验研究及数学模拟,得到了煤粒在流化床中的升温及分层热解的规律。