基于DEM方法的旋转流化床纳米颗粒流动特性研究

基于DEM方法利用MFIX软件分别模拟了两种不同粒径纳米颗粒在旋转流化床内的流动。模拟结果与以往实验结果进行比较发现结果吻合较好，验证了旋转流化床模型的准确性和可靠性。对纳米颗粒在旋转流化床中的运动过程进行数值模拟，加入范德华力，得到了纳米颗粒分布、纳米颗粒速度矢量分布以及纳米颗粒床层压降在不同离心加速度下随气速的变化。结果表明，少部分纳米颗粒在旋转流化床上部游离，其余颗粒随旋转流化床运动，当纳米颗粒上升到60°旋转角附近时，颗粒出现回落，然后进行反复运动，由于纳米颗粒的运动受到颗粒堆积的影响，最终纳米颗粒在旋转流化床底部往复循环。纳米颗粒在旋转流化床内的压降均随离心加速度和气速的增加而增加，相同条件下TiO2颗粒的床层压降大于Al2O3颗粒的床层压降，而且与TiO2相比Al2O3颗粒先达到稳定状态。