压力脉动法预测声场流化床最小流化速度

在内径140 mm,高1 600 mm的鼓泡流化床中,采用压力探针研究了声场流化床FCC和石英砂颗粒的流化特性,考察了声压级和频率对颗粒最小流化速度的影响。结果表明:无声场条件下,压力脉动标准方差随表观气速的增大而线性增大,声场的引入可以显著降低颗粒最小流化速度,声压级越大颗粒的最小流化速度越小;固定声压级改变声波频率,发现频率在300 Hz时颗粒最小流化速度最小。对不同声场条件下最小流化速度进行拟合,得到了声场流化床最小流化速度预测关联式。     

床层相含率对多孔颗粒液固和三相流化状态的影响

本文采用压力波动测量技术对Ｓｃｈｏｔｔ多孔玻璃颗粒在液固和三相流化床内不同床层相含率下的流化状态进行了实验研究。结果显示：这种颗粒在液固床中呈完全散式流化态。但在三相流化床中,其流化态可在一定的床层相含率和气速下转为聚式。文中将实验结果与现有的液固流态化状态判据作了比较,发现一些判据在可能定性地描述三相的情形,因而有可能将其扩展用于三相流化状态的判别。     

鼓泡床颗粒内循环动力特性研究

内循环鼓泡床是沸腾燃烧技术的重要发展方向之一。介绍一种新型内循环鼓泡床——V型布风装置鼓泡床(简称V型鼓泡床)。对V型鼓泡床颗粒内循环运动的形成过程、床层内压力分布特性、以及最小流态化速度(临界流态化速度)等进行了试验研究。结果表明,在V型鼓泡床内,颗粒进行着两个大的循环运动,增强了颗粒的横向混合强度;床层内的等压线是一组斜率与布风装置倾角成正比的平行线。回归计算结果表明,可以用幂指数函数方程U_(mf)=(0.6～0.8)d_p~(0.35)和U_(mf)=(0.3～0.5)θ~(0.2)来描述颗粒直径d_p和布风装置倾角θ对最小流态化速度U_(mf)的影响。     

气-液-固三相流化床冷态实验

以氮气为气相、蒸馏水为液相、铜粉为固相构建了的气-液-固三相流化床冷态实验装置,流化床反应器内径为50 mm、高为500 mm.采用Hilbert-Huang Transform分析了布风板上表面处压力脉动信号,考察了布风板压差和床内两固定测点间压差随气体流速的变化关系,使用降速法得到了气-液-固三相流化床的最小流化速度,并通过同步图像采集验证了该最小流化速度.结果表明:气体流速为14.85 mm/s时,固体颗粒之间碰撞剧烈,气、液、固三相混合均匀;随着气体流速的增加,两固定测点间压降呈现先降低,后增加,最后又降低的变化趋势;气-液-固三相流化床的最小流化速度约为17.4 mm/s.     

声场流化床颗粒浓度时间序列分析

在内径140 mm,高1 600 mm的声场流化床中,以FCC颗粒为流化介质,采用光导纤维探针测定不同轴/径向位置的颗粒浓度时间序列,通过统计分析、功率谱分析和小波分析揭示外加声场对颗粒浓度的影响。结果表明:声场的引入降低了颗粒最小流化速度,声压越大最小流化速度越小,声波频率在150 Hz时最小流化速度最小。颗粒浓度功率谱呈现宽频且有明显主频的低频信号,声压越大主频的峰值越小,颗粒浓度信号的主频峰值随频率先下降后上升。对颗粒浓度信号进行5尺度离散小波变换,声场流化床中颗粒浓度信号高频部分增加,低频部分减小。     

宽筛分颗粒高压热态最小流化速度的实验研究

在内径80 mm的加压热态流化床实验台上,以4种不同平均粒径的宽筛分颗粒为实验物料,研究了在压力(0.1～4.5 MPa)和温度(20～800℃)范围内实验物料的最小流化速度。实验结果表明:在相同的温度下,最小流化速度随压力的增加而减小。而在相同的压力下,温度对最小流化速度的影响随床料的种类的不同而有明显的差别。基于Ergun方程和床层受力分析,得到了最小流化速度的计算式,给出了高温高压宽筛分颗粒流化床最小流化速度合理计算步骤,并与其他研究者的关联式和实验结果进行了对比,结果表明本文提出的预测方法与实验结果吻合较好,相对误差在10%以内,为增压流化床反应器的设计和运行提供较可靠的参考依据。     

鼓泡流态化燃烧气固流态与NOx浓度的关系规律

针对在流化床中密相区的气固流动行为与污染物NOx之间关系规律和影响机制的问题,本文借助鼓泡流化床反应器,研究了准东煤和柏木在不同床内温度、流化风速和给料速率条件下燃烧时烟气中NOx的浓度,并利用功率谱密度分析法分析了流化床内气固流态.结果 表明,随着温度的升高,床内流化气体密度降低,使得床内截面气速增加,鼓泡流态化更加...     

大颗粒二维流化床压力及压力脉动

由于目前大颗粒流态化理论还很不完善，为了丰富大颗粒流态化理论，对Geldart D类不同物料组成的二维流化床的压力及压力脉动分布规律进行了研究，并将其结果同高速摄影仪拍摄到的结果进行了对比．试验发现：床层压力分布规律可近似的用公式△p=pi-pj=ρp（1-ε）（hi-hi）来表示．压力脉动分布规律主要是流化床中气泡行为的反映；压力脉动方差值的先减小，后增大，最后又减小的变化规律对应着流化床中气泡的产生，均匀上升，聚并长大，而后破裂的规律．另外，从高速摄影照片发现床层中气泡发展方向总是向着料层面较高的一方发展．     

脉动流化床基本流体力学特性的研究

本文对脉动流化床的基本流体力学特性进行了分析和研究。认为：在相同送风量的前提下，与普通流化床相比，脉动流化床的最小脉动流化速度降低；存在着极限脉动流化速度；床层压降减小。     

散式流态化中流化颗粒所受作用力的研究

本文从理论上对散式流态化中流化颗粒所受作用力进行了探讨。表明了广泛应用的拟均相模型的不合理性，提出了应采用分离流模型来分析散式流态化中颗粒的受力情况，证明了流化颗粒所受浮力符合阿基米德原理，即，　　　　　还推导了流化颗粒所受流体曳力的表达式：并用实验对其进行了验证。     

分形技术在气固流化床起始流化状态研究中的应用

基于分形技术研究了气固流化床从固定床向流态化床转变过程中压力波动信号的有关特性．目的在于寻求判断这种转变的方法．在将分数布朗运动(fBM)作为压力波动信号数学模型的基础上,采用R／S分析法从信号的时间序列中提取出Hurst指数,并观察它在不同表观气速下的变化．实验结果表明,信号的Hurst指数在起始流化速度附近有一个强劲的峰值,运用Hurst指数可进行起始流化速度的估计．     

方形气固流化床从鼓泡到湍动流型转变的实验研究

在368mm×368 mm方形气固床中对FCC颗粒进行流态化实验,研究了从鼓泡到湍动的流型转变行为及相关问题.实验测试了多个床层截面的压差波动,由波动标准差随表观气速变化的最大值获得了流型转变速度Uc.结果表明,方形床中的流态化平均行为在床层截面纵横两个方向一致,沿床层轴向呈现不均匀性,底部存在颗粒密相区;不同床层截面转变速度Uc不同,由床层上部向下扩展,Uc呈线性增加关系,说明流型转变至上而下进行;静床高度对Uc影响显著,静床高度增加,床层轴向各截面Uc相应增加;以上结果表明了目前仅与气固物性参数相关联的Uc预测模型有待改进.     

双峰聚乙烯颗粒临界流化速度的研究任

针对环管和流化床串联的组合工艺中双峰聚乙烯黏性颗粒流化状况不佳的现状,利用压差法系统考察了温度和粒径对临界流化速度的影响,以及温度对粒径分布的影响.结果表明,压降-气速关系不符合经典轨迹,压降曲线波动较普通树脂显著,流化过程依次表现为颗粒流化和聚团流化两个过程.由于双峰聚乙烯中低相对分子质量部分的存在,聚合物颗粒间表现出较强的黏性,引起团聚现象,粒径分布变宽.表观最小流化速度与经典公式计算数据偏离较大,其数值随温度的升高呈增大趋势,且粒径越小,温度对最小流化速度的影响就越大.通过添加黏性力项,重新建立颗粒的力平衡,获得了具有较高精度的临界流化速度模型.     

深床型流化床块煤选矸的试验研究

在深床型高密度浓相流化床特性参数研究的基础上,分析了床层高度对气泡,密度的均匀稳定性,功率消耗的影响,对50－300mm粒级的大块煤进行了实验分选试验,结果表明：分选精度是令人满意的,可能偏差值为0．02－0．03;随着床层高度的增加,所需风压及功率增大,膨胀率有所降低,而床层密度的稳定性和起始流化气速几乎不变,深床型空气重介流化床分选方法为块煤排矸提供了一条新途径。     

循环流化床锅炉流体动力学研究

在循环流化床锅炉炉膛内，可分为湍流和快速床两个区域，本文论述了由鼓泡流化床与从气力输送状态向循环流化床转佛教吕的流体动力学现象，研究了湍流床开始出现到完全转化为湍流床及快速床时，炉内气体速度变化的规律和相应的计算公式。对转化过程中的主要影响因素，如床的当量直径，床温及固体颗粒供给速度等进行了深入试验研究。     

Effect of the distributor plugging ways on fluidization quality and particle stratification in air dense medium fluidized bed

Gas-solid fluidized bed separation is a highly efficient and clean technique for coal separation, and can effectively remove ash and sulfur contained gangue minerals from coal. However, the fine coal plugging distributor often leads to uneven fluidization and affects the separation effect. In this paper, different plugging ways were designed to study their effects on the fluidization characteristics and particle mixing. It was found that when the plugging phenomenon occurs, the minimum fluidization velocity of the fluidized bed gradually decreases as the plugging area enlarges. The difference between the top and the bottom of the bed minimum fluidization velocity increases accordingly, and a “stagnation phenomenon” occurs in the bed. The standard deviation of pressure fluctuations at the top of the bed is smaller than that at the bottom of the bed, which is the opposite of normal conditions. As the area of the plugging increases, the dead zone on the side wall of the fluidized bed significantly increases. The size of the dead zone is rapid reducing at the initial stage. It was noticed that the stratification of the low-density products is particularly affected by plugging, whereas the stratification of high-density products is not obviously influenced by certain conditions.