液固提升管-流化床组合反应器中流化床径向固含率分布的实验研究

在一套新型液固提升管-流化床组合反应器中,以水-玻璃珠为液-固体系,对f500 mm′4000 mm的液固流化床反应器内不同高度颗粒固含率的径向分布进行了实验,考察了表观液速和颗粒循环速率操作条件对颗粒固含率径向分布的影响. 实验表明,液固流化床内流动区域在轴向上可以划分为分布器影响区、过渡区和均匀流化区,径向上可以划分为中心区和环隙区. 这种分布特征主要取决于分布器的结构、尺寸及其流化介质. 本工作还对液固流化床与气固喷动床的三区流动结构进行了比较.     

液固流化床中颗粒循环运动机理的初步研究

液固流化床中颗粒循环运动机理的初步研究胡新辉朱家骅夏素兰石炎福（四川联合大学化学工程系,成都６１００６５）关键词：液固流化床颗粒运动径向液速分布１引言随着流态化技术在生物化工与能源等领域的不断推广应用,对液固流化床需要更深入的研究。以前的研究认为在...     

低密度循环流化床局部颗粒速度的轴径向分布的研究

在高8m,内径186mm的循环流化床中,利用光纤激光多普勒测速仪测量了FCC颗粒的局部速度沿轴径向的分布。实验结果表明:局部颗粒速度沿径向分布是不均匀的,床中心区域分布比较平坦,近壁环形区域分布较陡,颗粒沿轴向运动有较长的加速段。由实验数据回归得到预测低密度循环流化床局部颗粒速度的经验关联式。     

液固循环流化床中的颗粒速度场

利用超声多普勒测速仪（UDV）对液固循环流化床中颗粒流场进行了系统的实验研究.实验测定了不同轴向位置处的颗粒速度分布,得到了较完整的颗粒速度场,分析了入口区对流场分布的影响,考察了表观液速和颗粒循环速率等操作条件对颗粒速度场分布特点的影响,并利用各影响因素之间的相互关系对流型和速度的变化进行了分析.     

液固循环流化床中颗粒轴向速度的实验研究

利用超声多普勒测速仪实验测量了液固循环流化床中不同径向位置处颗粒瞬态轴向速度，研究了其概率密度分布特征。采用瞬态速度的标准偏差衡量瞬态速度的波动程度，考察了不同操作形式下的颗粒时均轴向速度的径向分布以及表观液速和颗粒循环速率等操作条件对速度波动程度和速度均衡径向分布的影响，利用相间作用力对两种分布的特点进行了机理分析，并对液固和气固循环流化床中颗粒的流动行为进行了比较。     

循环流化床提升管中颗粒速度的径向分布及其沿轴向的发展

采用5光纤速度探头对f100mm?5.1m循环床提升管8个高度截面上11个径向位置的局部颗粒速度进行了实验测试,并采用径向不均匀指数(RNI)对颗粒速度径向分布的不均匀性及其沿轴向的变化进行了定量描述。研究结果表明:在高气速、高颗粒循环量操作时,操作条件对颗粒上升速度和下降速度的径向分布的影响在加速段和充分发展段呈现出不同的规律;颗粒上升速度和下降速度沿轴向的变化在核心区和边壁区也表现出不同的趋势。当颗粒循环速率大于200 kgm-2s-1时,颗粒的加速段长度大大延长,以至于大于提升管的高度(15.1m)。颗粒速度径向分布的不均匀性沿轴向是逐渐增大的,并且与截面平均颗粒速度存在很强的相关性。     

液-固流化床中液速分布与颗粒循环流动

通过理论分析和实验研究考察了液一固平板流化床中颗粒流和液流的运动规律,提出了将分散的颗粒流连续介质化的假设和基于容积通量的流休力学表达方式,建立了液体流动和颗粒循环流动的数学模型并定义了颗粒流与液流的有效粘度。理论计算表明,液体通量的径向分布为抛物线,液流有效粘度和液含率与表观液速有关：颗粒通量的径向分布也为抛物线且颗粒上流区与回流区的分界点在0.577D,循环流动强度取决于液含率和液体密度,但颗粒循环分界点的位置与颗粒类型和操作液速无关。实验观察支持模型预测结果。     

气液固循环流化床颗粒分布板实验研究

设计了用于气液固三相循环流化床换热器的固体颗粒分布板。采用功能强大的CCD图像采集分析系统,获得颗粒的分布和运动规律,考察了安装高度、运行参数等对分布板颗粒分布性能的影响。研究表明,分布板的安装高度、液体和气体流量、颗粒体积分数等对颗粒的速度和固含率分布有较大影响,得到了使固体颗粒在管束中分布效果较好的设计参数,以指导工程应用。     

二维液固循环流化床内固体颗粒浓度分布的研究

本文对立了液固两相流在弯管中的运动微分方程,提出了一种由流化床压降计算流化床中固体颗粒膨胀高度的方法,在此基础上提出了固体颗粒浓度分布的经验计算式。本文建立了一套模拟循环流化床蒸发器流动状况的二维装置,采用CCD图象采集与处理系统对不同的操作条件下惰性固体颗粒在床中的浓度分布进行测量,实验表明模型较为准确,可用于工程计算。     

液固循环流化床换热器中固体颗粒分布

利用CCD图像测量与数据处理系统对多管液固循环流化床换热器中的两相流动特性进行了研究。探讨了下管箱中的分布板结构对固体粒子的体积分数分布、固体粒子的速度分布,以及液固两相流压降的影响。实验结果表明:在循环流化床换热器进口段安装适当结构的多孔板分布器,即多孔板的面积小于床层截面积,且床中心处的遮挡面积大于边缘处的遮挡面积,可以有效地提高固相速度的均匀程度,在较高流速下,能较好地改善固体颗粒在管束中的不均匀分布。     

汽-液-固三相循环流化床蒸发器中固体颗粒浓度和速度的研究

应用电荷耦合器件CCD(charge coupled devise)测量和图像处理技术,定性和定量研究了热模汽-液-固三相自然循环流化床蒸发器中固体颗粒浓度和速度的轴、径向分布以及其随热通量、固体颗粒加入量等操作参数的变化规律。热通量的变化范围为2179.8W穖-2到6624.2W穖-2,固体颗粒的体积分率的变化范围为0.5%到2%。结果表明:在液-固两相区,固体颗粒浓度在轴向和径向的分布较为均匀;随着热通量的增加,加热管中固体颗粒的浓度逐渐降低,循环管中固体颗粒的浓度逐渐升高,并且两者均随固体颗粒加入量的增加而升高;固体颗粒的速度在轴向上较为接近,其在循环管中的速度高于在加热管中的速度,并且两者均随热通量的增加而升高;固体颗粒加入量对其速度有增强和阻碍两方面的作用。     

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.     

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...     

稠密固液循环流化床内流体湍流脉动对颗粒分散的影响

通过计算流体动力学模拟研究了固液循环流化床内流体湍流对高浓度颗粒的扩散作用。根据湍流机制下高浓度颗粒在液体中的分散机理,建立了同时考虑颗粒碰撞、流体拖拽和流体湍流扩散输运的欧拉-欧拉双流体模型。利用该模型对稠密固液循环流化床提升管内颗粒的分散运动进行了数值模拟,预测出颗粒轴向速度和体积浓度的径向分布,与相应条件下的实验数据符合很好。表明考虑流体湍流扩散输运的理论模型更能精确预测高浓度颗粒在循环流化床提升管内的运动情况;也表明即使针对以颗粒碰撞为主的稠密固液湍流体系,尺度较大的流体湍流涡也会因促使颗粒扩散输运,影响颗粒空间分布。工作为稠密固液循环流化床内两相流体动力学分析奠定了基础。     

液固两相外循环流化床压力波动信号的统计及频谱分析

压力波动信号是表征流化床内流体运动特性的重要信息. 为了更好地了解液固外循环流化床内流体流动特征,在液固外循环流化床中,对床体壁面压力波动信号进行了时域、频域及自相关性分析. 结果表明,沿床体稳定流化段上的压力波动特征相似,流体流动和颗粒运动所引发的压力波动能量频带分别集中在0~10和30~40 Hz之间,压力波动的概率密度近似呈正态分布,液固两相外循环流化床中的压力波动信号介于周期信号和随机信号之间.     

PIV技术应用于循环流化床颗粒运动测试

粒子图像测速(PIV)技术被尝试用于测量循环流化床内颗粒运动,运用二值化互相关图像处理算法,得出了流场中粒子的轴向速度及水平方向速度分布图,并分析了粒子运动的变化规律。测试结果较好地反映了循环流化床内颗粒流动的一些特性,表明PIV技术在循环流化床气固两相流体特性研究中具有较好的应用前景。     

提升管循环流化床气,固局部滑落速度的分布

本研究采用光纤激光多普勒测速仪（ＬＤＶ），通过两列信号处理系统，同时测定了气体和颗粒局部速度，研究了低密度循环流化床提升管内局部滑落速度的变化规律。实验结果表明，提高颗粒循环速率，在任一径向位置的气固滑落速度均增加；提高气体表观速度，反而使气固之间局部滑落速度减小。由于固体颗粒在近壁区的团聚行为，在近壁区气、固局部滑落速度出现一个极大值。     

Heat Transfer in a Liquid-Solid Circulating Fluidized Bed Reactor with Low Surface Tension Media

Heat transfer characteristics between the immersed heater and the bed content were studied in the riser of a liquid-solid circulating fluidized bed, whose diameter and height were 0.102 m (ID) and 2.5 ...