內(nèi)循環(huán)流化床流化特性的研究.pdf

1、內(nèi)循環(huán)流化床在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，然而由于高溫導(dǎo)致的床料結(jié)焦結(jié)渣問題會(huì)使床料流化運(yùn)動(dòng)受阻，時(shí)常對(duì)安全生產(chǎn)造成影響。床料的運(yùn)動(dòng)總體上具有內(nèi)部循環(huán)的特點(diǎn)，但是具體而言，床內(nèi)的氣固兩相流在顆粒冷態(tài)、粘性態(tài)以及發(fā)生團(tuán)聚后這三種狀態(tài)下都具有很高的復(fù)雜性，深入研究顆粒在內(nèi)循環(huán)流化床內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)于合理設(shè)計(jì)和改進(jìn)內(nèi)循環(huán)流化床很有意義。為研究顆粒在內(nèi)循環(huán)流化床內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，本課題利用具有低溫粘熔特性的模擬物，在二維半熱態(tài)流化床實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行冷態(tài)

2、、粘熔態(tài)及團(tuán)聚態(tài)的流化實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用CCD攝像技術(shù)、粒子圖像測(cè)速技術(shù)（Particle Image Velocimetry，PIV）及DEM模擬對(duì)內(nèi)循環(huán)流化床內(nèi)流化特性進(jìn)行研究。
　　論文進(jìn)行了內(nèi)循環(huán)流化床內(nèi)顆粒流化的實(shí)驗(yàn)?zāi)M，總結(jié)了顆粒運(yùn)動(dòng)的總體規(guī)律，分析了流化風(fēng)速和溫度對(duì)顆粒運(yùn)動(dòng)的影響，并與床內(nèi)氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及DEM模擬得出的顆粒運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了比較。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：氣泡在床內(nèi)運(yùn)動(dòng)路徑為傾斜向上，可以概括為“兩個(gè)過程，四

3、個(gè)階段”。氣泡首先經(jīng)歷長大過程，該過程分底部長大階段和中部長大階段，底部階段氣泡長大快，運(yùn)動(dòng)快，中部階段長大慢，運(yùn)動(dòng)慢；之后經(jīng)歷衰減過程，分為拉長階段和爆破階段，拉長階段氣泡長大慢，運(yùn)動(dòng)較快，爆破階段氣泡減小迅速，運(yùn)動(dòng)速度最快。
　　高低風(fēng)速比和溫度因素都對(duì)氣泡運(yùn)動(dòng)有明顯影響。合理的高低風(fēng)速配比可以使氣泡運(yùn)動(dòng)更為充分，提升床內(nèi)流化效果；較低的溫度，可以減小顆粒粘性，阻止顆粒團(tuán)聚，對(duì)提高以氣象為動(dòng)力的床內(nèi)氣固兩相流流化效果有明顯作用

4、。
　　顆粒在內(nèi)循環(huán)流化床內(nèi)的運(yùn)動(dòng)總體上具有循環(huán)性，在床中部形成循環(huán)運(yùn)動(dòng)；非均勻布風(fēng)可以加強(qiáng)顆粒的橫向運(yùn)動(dòng)；
　　高低風(fēng)速比和溫度因素對(duì)顆粒在內(nèi)循環(huán)流化床內(nèi)的運(yùn)動(dòng)有顯著影響。高低風(fēng)速大小對(duì)循環(huán)運(yùn)動(dòng)方向有影響，當(dāng)高速風(fēng)不夠大時(shí)，顆粒循環(huán)方向?yàn)轫槙r(shí)針，當(dāng)高低風(fēng)速比增大2:1后，循環(huán)方向變?yōu)槟鏁r(shí)針；另外，傾斜布風(fēng)板帶來的床層壓力差異也對(duì)循環(huán)方向有影響；溫度升高后，顆粒會(huì)產(chǎn)生粘性，當(dāng)粘性力增大到一定程度后，在特定工況下，會(huì)使床內(nèi)顆粒