液固流化床中流體動(dòng)力特性的研究.pdf

1、液固流化床反應(yīng)器具有良好的混合、傳熱、傳質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于化工、能源、輕工、冶金、材料、醫(yī)藥、食品和環(huán)保等諸多領(lǐng)域。目前對于氣固流化床的研究比較系統(tǒng)、深入，而對于液固流化床的研究較少。而且由于流化床內(nèi)顆粒流體系統(tǒng)的非線性、結(jié)構(gòu)的不均勻性和流域的多態(tài)性，迄今為止仍然沒有一套完整的理論體系來描述流化床內(nèi)流動(dòng)特性，因此國際上此領(lǐng)域的研究仍然非?；钴S。
　　本文采用歐拉-歐拉雙流體模型，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn) k-ε模型求解粘性項(xiàng)的方法來模擬二

2、維液固流化床內(nèi)液固兩相流動(dòng)，研究了其床層動(dòng)態(tài)特性、不同操作條件對流動(dòng)的影響、除曳力外的其它作用力（虛擬質(zhì)量力）對流動(dòng)的影響等，得到了相關(guān)流動(dòng)規(guī)律，充實(shí)了液固流化床的研究成果。
　　模擬結(jié)果顯示，顆粒初始堆積高度、液體入口速度、顆粒直徑都對流動(dòng)有一定的影響，但速度、濃度分布整體趨勢是比較一致的，模擬中選用不同的曳力模型，也會(huì)對結(jié)果造成影響。液固間的其它作用力——虛擬質(zhì)量力對流動(dòng)也有一定的影響，為了讓模擬結(jié)果更可信，當(dāng)液固密度相差較大

3、時(shí)、液相入口速度較大時(shí)，應(yīng)該考慮虛擬質(zhì)量力的影響。當(dāng)流體速度突變后，液固流化床從一個(gè)平衡狀態(tài)向另一個(gè)平衡狀態(tài)過渡。當(dāng)液體速度減小時(shí)，床層表面及分隔界面的變化與理論模型預(yù)測一致；由于重力不穩(wěn)定性的影響，當(dāng)液體速度增大時(shí)，床層表面穩(wěn)定上升但與時(shí)間不呈線性關(guān)系，且分隔界面難以分辨。盡管床層收縮時(shí)間明顯小于實(shí)際膨脹時(shí)間，但是與預(yù)報(bào)的理想膨脹時(shí)間比較接近。模擬結(jié)果與前人的實(shí)驗(yàn)研究和理論分析相吻合，表明多相流CFD模擬可以很好地預(yù)測液固流化床的床層