立式粉体干燥器内二元湿颗粒气-固逆流过程的数值模拟 |
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作者姓名: | 余龙 庞冬冬 陈双琪 佘敏敏 李勇铜 沈文朋 孟亚慧 |
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作者单位: | 1. 兰州理工大学石油化工学院;2. 天华化工机械及自动化研究设计院有限公司;3. 甘肃省特种设备检验检测研究院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金,编号:52266004; |
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摘 要: | 【目的】为了研究二元湿颗粒在立式粉体干燥器干燥单元气-固逆流过程中的流动特性,分析不同条件下二元湿颗粒的空间分布情况,实现二元湿颗粒在气-固逆流过程中的优化设计。【方法】采用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)与离散元(discrete element method, DEM)耦合液桥力模块的分析方法,分别探讨颗粒含水质量分数、粒径比和质量比对二元湿颗粒流动特性的影响及液桥力变化规律。【结果】在气-固逆流过程中,颗粒质量分数在径向和轴向分布上呈现“边壁大中心小”“上大下小”的规律;颗粒速度随着轴向高度的增加而增大,从边壁区域到中心区域的颗粒速度呈现减小趋势;随着颗粒含水质量分数和粒径比的增加,颗粒的运动由接触力和液桥力共同控制逐渐变成液桥力占主导,干燥单元顶部容易堵塞;随着质量比的增加,接触力对颗粒运动的控制进一步加强,在颗粒含水质量分数较小的情况下占主导作用。【结论】较大的质量比可以缓解干燥单元顶部堵塞,同时要选取适当的颗粒含水质量分数,才能削弱颗粒结块对流动特性研究的干扰。
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关 键 词: | 气-固逆流 含水量 二元湿颗粒 液桥力 数值模拟 |
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