歐拉-歐拉法脈動(dòng)流化床運(yùn)動(dòng)行為模擬.pdf

1、流化床技術(shù)廣泛應(yīng)用于能源、化工等領(lǐng)域，但目前以實(shí)驗(yàn)手段研究流化床內(nèi)的多相流流動(dòng)、傳熱及傳質(zhì)在模型放大、結(jié)果預(yù)測(cè)等方面仍顯不足，而數(shù)值模擬方法在解決這些問(wèn)題時(shí)可以完整的取得所需的各種數(shù)據(jù)，可以在實(shí)驗(yàn)之前對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)流化床的操作具有指導(dǎo)意義。
　　 氣固脈動(dòng)流化床是在普通流化床的基礎(chǔ)上加入脈動(dòng)氣流，文獻(xiàn)中報(bào)道了其可以改善普通流化床的流動(dòng)及傳質(zhì)傳熱特性，但流化床內(nèi)更為復(fù)雜的流動(dòng)狀態(tài)，使得研究變得更加困難。本文使用計(jì)算流體力學(xué)

2、(CFD)Fluent軟件中的歐拉.歐拉模型，采用目前已被證實(shí)可靠的曳力模型、湍流模型等進(jìn)行了數(shù)值模擬，模擬過(guò)程中使用自定義函數(shù)定義了脈動(dòng)氣流的波形、頻率、波幅等參數(shù)，根據(jù)收斂性要求選取了松弛因子、時(shí)間步長(zhǎng)以及求解方式。
　　 在流化效果趨于穩(wěn)定之后記錄了床層壓降的波動(dòng)情況、氣固兩相的分布情況及氣泡的運(yùn)動(dòng)行為等；分析了壓力波動(dòng)與脈動(dòng)氣流的頻率、波形的關(guān)系，在脈動(dòng)氣流作用下流化床內(nèi)的氣泡生成、長(zhǎng)大、融合、破碎等情況，以及氣泡行為與

3、床層高度的關(guān)系等；計(jì)算得出床層膨脹比、起伏比，以及脈動(dòng)氣流對(duì)流化床流化的總體影響效果。
　　 數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明脈動(dòng)氣流可以降低流化床的初始流化速度，在接近共振頻率脈動(dòng)氣流的作用下流化床的流化效果有明顯改進(jìn)，流化床內(nèi)的湍動(dòng)程度加強(qiáng)；并驗(yàn)證了氣泡定義的合理性，以及氣泡內(nèi)乳相的存在情況，氣泡內(nèi)壓的變化主要是受床層高度、氣泡長(zhǎng)大及內(nèi)外質(zhì)量交換的影響。通過(guò)模擬矢量圖可以清楚地看到在氣泡作用下顆粒相在流化床內(nèi)的循環(huán)情況，為進(jìn)一步研究脈動(dòng)