共查询到20条相似文献,搜索用时 62 毫秒
1.
固定床反应器中错流流动的数值模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
为了了解内置有传热管列而被强化的固定床床层内的错流流动, 在考虑对流项和扩散项对流场的作用情况下,基于Ergun方程建立了该种固定床反应器多孔介质的数学模型,模拟了床层的压力分布, 然后在管子按不同的三角形和正方形排列方式情况下,研究了床层内气体在多圆管管间及周边的速度分布.由于管道的阻挡,沿主体流动方向的速度分量v在圆管正前、后方近壁处,v显著下降,随着离开圆管距离的增大,其影响减弱,影响范围≤1.0Dt;气体在圆管前后流速下降,管间流速呈现增大的波形曲线,其波峰和波幅的大小以及波形曲线的形状,不仅与管间距离和入口速度有关,而且与圆管的排列方式有关.计算结果与实验值比较表明模型能正确描述床层的压力分布;采用三角形排列方式,与采用正方形排列方式相比,强化了床层内的对流传热,使得床层内温度分布更趋于均匀. 相似文献
2.
列管式固定床反应器流动与传热研究 总被引:2,自引:0,他引:2
《苯酐通讯》1997,(2):40-48
本文给出了列管式固定床反应器的环形流道内的压力系数、穿孔阻力系数,平行流和错流形式的反应器管间压力分布以及温度试验结果。综合这些研究结果,可以为大型列管式固定床反应器的设计提供可靠的理论依据。 相似文献
3.
实验分别测定了气体垂直于单根和两根圆管呈错流流动时固定床内的压力分布,经数学模拟获得床层中流体的压力分布、速度分布及流函数。对于固定床中内置单根圆管,沿主体流动方向的速度分量u在圆管左右两侧离管中心的2.0Dt范围内显著增大,其影响范围一直延伸到床层边缘;而在圆管正前、后方近壁处,由于管的阻挡,“显著下降,约为主体流速的40%,影响范围在1.5Dt左右;随着离开圆管距离的增大,其影响减弱。垂直于主体流动方向的速度分量v,在圆管前后被影响范围约相当于圆管直径,而在圆管左右两侧的影响范围约相当于2.0Dt。影响的深度随雷诺数的增大而增加。对于内置两根圆管的错流流动,沿主体流动方向的速度分量“在圆管前后呈现流速下降、管间流速增大的波形曲线,其波峰和波幅的大小与管间距、离管中心的距离及Rep有关。 相似文献
4.
固定床内错流传热——-I. 床层的温度分布 总被引:2,自引:2,他引:0
对固定床中流体与换热管呈错流流动的传热进行了实验研究,并以二维传热模型进行模拟. 比较模拟结果与实验测得数据得到如下结论:错流传热影响区域主要在换热管的后方,在前方几乎没有影响;错流传热过程与流体流动方向密切相关,热量传递顺流体流动方向进行,逆流动方向几乎不发生热量传递;随着Reynolds数增大,等温线范围变窄,被加热区宽度变小. 拟合关联得到了壁给热系数hw和床层有效导热系数 b的关系式:hwDP/ f=14.77+0.058 RepPr, b/ f=15.14+0.296RepPr. 相似文献
5.
6.
7.
固定床内传热参数的估计与分析 总被引:4,自引:0,他引:4
本文在系统地考察了各种因素对床层径向有效导热系数和壁传热系数影响的实验研究与计算机模拟的基础上,对文献中发表的固定床内传热参数估值离散的原因进行了分析。结果表明,Bi取值在5.0左右时,对床层出口温度比较敏感,是造成h_(?)估值离散的重要原因之一。床层填充的随机性影响床层温度分布,低床层、低Re_p条件下估计参数误差要大。d_(?)取值范围不同,壁冷却和壁加热条件下估计出的参数均会不同。 相似文献
8.
本文研究指出,经典的一维与两维模型传热参数关系式:1U=1hw+R4Ker仅仅在Bi<1.808情况下适用,而Bi的取值通常在1.1和10之间。鉴于此,本文建立了新的传热关系式,它由U=λ122RKer,λ12=12(1-1.33A-0.33和Bi=λ124exp(-aλ12L)T0-TwT(L,m)-Tw-λ12三个式子组成,其使用范围可拓展到Bi10.53,在整个固定床操作域内无条件使用。同时,此法使Ker的估计从两参数的依赖关系中独立出来,实现了分步估计的目的。文中还对一个著名的传热实验(Coberly和Marshal,1951)进行了剖析,揭示出某些实质性问题,对传热研究中应注意的问题提出了建议。 相似文献
9.
传热参数在无反应下敏感性不高,改变模型参数的形式只是数学上的变换,并不能提高参数估计的准确程度,放热反应存在下每个参数都变得很重要,因此对参数的准确程度提高了很高要求。 相似文献
10.
管式固定床常用于高温催化裂解工艺,探究低管径比固定床结构特性和高温下流动传热规律,可以为优化固定床高温催化裂解工艺提供参考.针对粒子解析法中离散元DEM方法对颗粒描述不准确和网格划分困难的问题,采用基于刚体动力学的blender生成床层堆积模型,并提出了新的接触点处理方法.该方法不改变颗粒和床层形状参数,适用于各种形状颗粒,减小了模型接触处理难度.生成了三种反应管内径与柱状颗粒的等比表面积球当量直径之比(管径比D/dp)的圆柱状颗粒床层和一种球状颗粒床层,探究了管径比和颗粒形状对床层结构和流动传热特性的影响.结果表明,床层总体空隙率随着管径比增大而减小,颗粒堆积呈圈层分布,径向空隙率和轴向平均速度的径向分布曲线高度一致,压降与Eisfeld修正式基本吻合.此外,床层流场分布与床层结构高度相关,流道空隙的大小会直接影响沟流现象的产生,进一步影响其温度场分布和传热.球状颗粒床层有更均匀的温度场分布,但传热弱于圆柱状颗粒床层. 相似文献
11.
12.
G. H. Sedahmed 《加拿大化工杂志》1996,74(4):487-492
Mass transfer rates were determined at a horizontal screen cathode stirred by oxygen bubbles evolved at a horizontal anode placed below the screen by measuring the limiting current of the cathodic reduction of ferricyanide ion from alkaline solution. Variables studied were oxygen discharge rate, ferricyanide concentration and number of closely packed screens forming the cathode. For a single screen cathode the data were correlated by the equation: J = 0.249 (Re Fr)-0.25 The mass transfer coefficient was found to decrease with increasing the number of screens forming the cathode. Implications of the present work for improving the performance of the flow-through packed bed electrochemical reactor were highlighted. 相似文献
13.
This paper presents an investigation of the radiative heat transfer process in two fixed bed furnaces firing biomass fuels and the performance of several widely used models for calculation of radiative heat transfer in the free-room of fixed bed furnaces. The simple optically thin (OT) model, the spherical harmonic P1-approximation model, the grey gas model based on finite volume discretization (FGG), and the more accurate but time consuming spectral line weighted-sum-of-grey-gases (SLW) model are investigated. The effective mean grey gas absorption coefficients are calculated using an optimised version of the exponential wide band model (EWBM) based on an optical mean beam length. Fly-ash and char particles are taken into account using Mie scattering. In the investigated updraft small-scale fixed bed furnace radiative transfer carries heat from the bed to the free-room, whereas in the cross-current bed large-scale industry furnace, radiative transfer brings heat from the hot zones in the free-room to the drying zone of the bed. Not all the investigated models can predict these heat transfer trends, and the sensitivity of results to model parameters is fairly different in the two furnaces. In the small-scale furnace, the gas absorption coefficient predicted by using different optical lengths has great impact on the predicted temperature field. In the large-scale furnaces, the predicted temperature field is less sensitive to the optical length. In both furnaces, with the same radiative properties, the low-computational-cost P1 model predicts a temperature field in the free-room similar to that by the more time consuming SLW model. In general, the radiative heat transfer rates to the fuel bed are not very sensitive to the radiative properties, but they are sensitive to the different radiative heat transfer models. For a realistic prediction of the radiative heat transfer rate to the fuel bed or to the walls, more computationally demanding models such as the FGG or SLW models should be used. 相似文献
14.
生物油气化对提高生物质能利用和保护环境具有重要意义。生物油气化选择乙酸、丙酮、丙三醇、苯酚、糠醛组成的混合物作为生物油模型物,在固定床圆柱形管式反应器进行气化模拟,用吉布斯自由能最小化法对其水蒸气催化重整制氢过程进行热力学分析。应用热动力学方程和质量平衡原理推算反应器模型,估算了反应热力学参数,通过Aspen Plus中的Gibbs反应器模拟生物油在不同温度下产物的平衡组成,计算出化学平衡体系的摩尔定压热容,利用Runge-Kutta法结合Matlab软件进行求解得出催化剂床层气化转化率;考察了反应温度对平衡时气体产物的影响。在固定床圆柱形管式反应器进行气化模拟实验,得出不同反应温度时反应产物气体产率和生物油气化反应较佳反应温度,通过比较得出实验结果与模拟计算值较一致。 相似文献
15.
Dongsheng Wen 《Chemical engineering science》2006,61(11):3532-3542
This paper reports an experimental study of both the transient and steady-state heat transfer behaviour of a gas flowing through a packed bed under the constant wall temperature conditions. Effective thermal conductivities and convective heat transfer coefficient are derived based on the steady-state measurements and the two-dimensional axial dispersion plug flow (2DADPF) model. The results reveal a large temperature drop at the wall region and the temperature drop depends on the axial distance from the inlet. The 2DADPF model predicts the axial temperature distribution fairly well, but the prediction is poor for the radial temperature distribution. Length-dependent behaviour of the effective heat transfer parameters and non-uniform flow behaviour are proposed to be responsible. A comparison with previously published correlations and data in the literature shows that the relationships proposed by Bunnell et al. and Demirel et al. agree well with the measured effective radial thermal conductivity, whereas the wall-fluid heat transfer coefficient is better represented by the Li-Finlayson correlation. 相似文献
16.
17.
为了深入研究振动流化床浸没水平管的传热特性,分别以沙子和玉米细颗粒作为实验物料,用水平探头测定了振动流化床中这2种床层颗粒与浸没水平管间的传热系数,分析了操作气速、振动频率、空气进口温度等因素对传热过程的影响。结果表明:在低气速下,振动是影响振动流化床中传热的主要因素,振动的引入可以明显改善流化作用,可以在低气速下得到较好的传热效果,同时达到节能的效果。通过分析实验结果,建立了振动流化床的传热关联式,模型计算值与实测值能较好吻合。研究结果可为干燥膏状物料时确定适宜的操作参数提供参考。 相似文献
18.
垂直管内三相流化床沸腾传热特性 总被引:14,自引:1,他引:14
研究了三相流化床沸腾传热的特性和影响传热系数的诸因素。在传热过程中,由于固体粒子的存在,强化了传热。以玻璃球粒子为固相的三相流化床沸腾传热系数,是相同条件下汽液两相流沸腾传热的二倍。以铜粒子为固相的三相流化床沸腾传热系数,是相同条件下汽液两相流沸腾传热系数的3倍。 相似文献
19.
Literature correlations for the apparent wall heat transfer coefficient (hw) in fixed bed catalytic reactors are compared. At low to moderate values of the Reynolds number (Re), different correlations can produce estimates of the dimensionless wall Nusselt number (Nuw = hwdp/kf) that differ by an order of magnitude or more. Some correlations give Nuw as a function of Re only, others allow for the effects of tube-to-particle diameter ratio and particle and fluid thermal conductivities. The value of Nuw that is used in a simulation of a fixed bed catalytic reactor can have a strong effect on the predicted behavior. Two examples of fixed bed reactors are simulated and show that the more general correlations for Nuw are to be preferred. 相似文献
20.
化学反应器是整个化工生产过程的核心装置,其中固定床反应器是应用较为广泛的反应设备,建立能准确描述其特性的数学模型,不但可以给反应器设计和最优化操作提供理论依据,更减少了工作量。实现其优化操作,具有重要意义。主要介绍了固定床反应器中各种吸附过程数学模型的建立及其相应解法。 相似文献