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文檔簡介
1、濕顆粒流態(tài)化系統(tǒng)廣泛存在于能源、環(huán)保、化工、食品、制藥等領域。近年來,在國家戰(zhàn)略新興產業(yè)中,出現(xiàn)的許多新工藝也都涉及了濕顆粒流態(tài)化技術,如新能源領域生物質熱解粗油的催化重整制氫,新材料領域功能顆粒材料的涂層,新醫(yī)藥領域靶向藥物的包衣等。
噴動與流化是流態(tài)化中最重要的兩個現(xiàn)象,廣泛存在于噴動床、流化床、噴動流化床等流態(tài)化設備中。國內外,對干顆粒的噴動與流化進行了較深入的研究,但對濕顆粒噴動與流化的認知卻十分不足,研究較為零散。濕
2、顆粒的噴動與流化行為較干顆粒要更加復雜,是當前多相流研究的熱點問題,深入開展?jié)耦w粒噴動與流化特性的研究,一方面能夠為工業(yè)應用提供基礎數(shù)據(jù)和理論支持,另一方面也能夠提升多相流學科的發(fā)展,具有重要的實際意義和學術價值。
本文從實驗和數(shù)值模擬研究兩個方面,以噴動床與流化床為研究對象,對濕顆粒的噴動與流化特性進行了系統(tǒng)深入的研究。
建立了濕顆粒噴動床實驗系統(tǒng),在較寬的液含量范圍內(含液飽和度S=0~1),開展了Geldart
3、-D類濕顆粒的噴動實驗,研究獲得了濕顆粒噴動過程的流型及其轉變規(guī)律,并繪制出了流動相圖,給出了濕顆粒能夠穩(wěn)定噴動的含液量范圍;揭示了濕顆粒噴動壓降、最小噴動速度、最大可噴動床高、顆粒循環(huán)速率等重要噴動特性參數(shù)與結構參數(shù)、操作參數(shù)之間的變化規(guī)律;結合理論分析和實驗數(shù)據(jù),得到了濕顆粒噴動床最小噴動速度的計算關聯(lián)式。
建立了濕顆粒流化床實驗系統(tǒng),開展了Geldart-D類濕顆粒的流化實驗,研究得到了濕顆粒流化過程的流型特征;揭示了濕
4、顆粒流化床壓降、最小流化速度等重要流動特性參數(shù)與操作參數(shù)之間的變化規(guī)律;對濕顆?;旌咸匦赃M行了系統(tǒng)研究,獲得了操作參數(shù)和物性參數(shù)對異重濕顆?;旌闲袨榈挠绊懸?guī)律,提出了一種能夠預測異重濕顆粒分離趨勢的理論模型。
開展了濕顆粒自由堆積的實驗和DEM模擬,對比分析了兩類濕顆粒間作用力模型,揭示了傳統(tǒng)cohesive force模型在模擬濕顆粒流動時的不足,提出了適用于濕顆粒的改進型cohesive force模型,并基于液橋力理論,
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