針孔鼓泡氣-液-固小型流化床流動(dòng)特性研究.pdf

1、氣-液-固三相流化床是一種重要的化工設(shè)備，廣泛應(yīng)用于重化工業(yè)中，隨著20世紀(jì)90年代微（?。┗じ拍畹奶岢?，氣-液-固三相小型流化床必將展示出廣闊的應(yīng)用前景。本文自行設(shè)計(jì)制造了3-10mm床徑氣-液-固三相小型流化床，對(duì)其一些基本流動(dòng)特性，包括：最小流化速度、流型和單氣泡特性等進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究和分析。本文的主要結(jié)果如下：
　?。?）采用高速攝像法和微壓差技術(shù)，結(jié)合Hurst指數(shù)分析，獲得了最小流化速度的規(guī)律。結(jié)果表明，在3-5mm床

2、徑三相小型流化床內(nèi)，由于復(fù)雜的氣泡運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有獲得最小流化液速；而對(duì)8-10mm床徑三相小型流化床，在表觀氣速較低時(shí)，最小流化液速可通過(guò)分析壓降和Hurst指數(shù)隨表觀液速的變化規(guī)律，由固定床和流化床間的轉(zhuǎn)折點(diǎn)得到。在表觀氣速較高時(shí)，這一轉(zhuǎn)折點(diǎn)消失，無(wú)法獲得最小流化液速。氣泡行為和壁面效應(yīng)對(duì)最小流化液速起到重要作用。建立了預(yù)測(cè)最小流化液速的關(guān)聯(lián)式。
　?。?）在3mm床徑三相小型流化床內(nèi)，發(fā)現(xiàn)存在四種流型：半流化、彈狀流、分散氣泡流和

3、液體輸送流，各種流型間的轉(zhuǎn)變基于壓降特性進(jìn)行判斷，并結(jié)合可視化方法加以佐證。研究了固體顆粒和液體性質(zhì)以及氣體的孔口尺寸對(duì)于流型轉(zhuǎn)變的影響，提出了預(yù)測(cè)流型轉(zhuǎn)變邊界的關(guān)聯(lián)式。
　?。?）表面張力、浮力和混合物慣性力決定了單氣泡的尺寸。在固含率大于0.3時(shí)，較強(qiáng)的壁面效應(yīng)降低了混合物慣性力，使氣泡尺寸減??；低于此固含率，混合物慣性力的作用不再顯著。此外，氣相的可壓縮性會(huì)引起氣泡尺寸的變化；在較小顆粒尺寸(dp＜300μm)的三相小型流化