流化床顆粒靜電特性及對流動(dòng)特性的影響

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1、學(xué)校代碼：10286分類號：TQ536密級：公開UDC：620學(xué)號：150483工程碩士學(xué)位論文流化床顆粒靜電特性及對流動(dòng)特性的影響研究生姓名：李俊菲導(dǎo)師姓名：梁財(cái)副教授湯光華高工申請學(xué)位類別工程碩士學(xué)位授予單位東南大學(xué)學(xué)科名稱動(dòng)力工程論文答辯日期2018年6月7日研究方向氣固兩相流學(xué)位授予日期2018年月日答辯委員會(huì)主席肖軍評閱人S18003234、S180032332018年6月7日工程碩士學(xué)位論文流化床顆粒靜電特性及對流動(dòng)特性的影響專業(yè)名稱：動(dòng)力工程研究生姓名：李俊菲導(dǎo)師姓名：梁財(cái)湯光華Electrostatic

2、CharacteristicsofParticlesinFluidizedBedandItsEffectonFlowCharacteristicsAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheProfessionalDegreeofMasterofEngineeringBYLiJun-feiSupervisedbyAssociateProf.LiangCaiSeniorEngineerTangGuang-huaSchoolofEnergy&EnvironmentSoutheast

3、UniversityJune2018東南大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研宄工作及取得的研宄成果。，盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外論文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過也不包含為獲得東南大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我的研宄成果，一同工作的同志對本研宄所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。ｒ屮研究生簽名：Ｂ期：東南大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明（》東南大學(xué)、國家圖書館、《中國學(xué)術(shù)期刊光盤版）電子雜、中國科學(xué)技術(shù)

4、信息研宄所志社有限公司、萬方數(shù)據(jù)電子出版社、北京萬方數(shù)據(jù)股份有限公司有權(quán)保留本人所送交學(xué)位。論文的復(fù)印件和電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文本人電子文檔的一，可論文的內(nèi)容相，以內(nèi)容和紙質(zhì)致。除在保密期內(nèi)的保密論文外允許論文被查閱和借閱公布、英文摘要等部分內(nèi)容。論文的公布（包括以電子信息形式刊登）論文的全部內(nèi)容或中（包括以電子信息形式刊登）授權(quán)東南大學(xué)研宄生院辦理。丨丄研究牛簽名導(dǎo)師簽名：穿辦日期摘要摘要流化過程中，顆粒與顆粒之間、顆粒與壁面之間不斷發(fā)生接觸、碰撞和摩擦等過程，不可

5、避免的產(chǎn)生靜電積聚。粉體靜電不僅造成顆粒團(tuán)聚和黏壁，影響整個(gè)反應(yīng)器內(nèi)的流化狀態(tài)，還會(huì)引發(fā)生產(chǎn)事故造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。由于流化床中流化特性和靜電機(jī)理的雙重復(fù)雜性，該領(lǐng)域理論還未完善，靜電對粉體流動(dòng)特性的影響鮮有報(bào)道。因此本文對流化床內(nèi)顆粒靜電特性及對流動(dòng)特性的影響進(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究，探究靜電特性及對流動(dòng)特性的影響機(jī)制。在二維流化床靜電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上對玻璃珠、聚乙烯、玉米粉進(jìn)行了流化時(shí)間、流化風(fēng)速、取樣高度和靜床高等操作參數(shù)對流化床內(nèi)顆粒靜電特性的實(shí)驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明：隨著流化時(shí)間的增加，顆粒荷質(zhì)比隨之增大；當(dāng)流化90分鐘左

6、右時(shí)，顆粒靜電達(dá)到靜電飽和狀態(tài)。增大流化風(fēng)速，床內(nèi)湍動(dòng)程度增強(qiáng)，顆粒荷質(zhì)比升高。當(dāng)靜床高為50cm時(shí)，在低倍流化數(shù)下，距布風(fēng)板較近的顆粒荷質(zhì)比大于距布風(fēng)板較遠(yuǎn)的顆粒荷質(zhì)比，隨著流化數(shù)的升高，后者逐漸增加并大于前者。當(dāng)靜床高為80cm時(shí)，距布風(fēng)板最近取樣口處顆粒荷質(zhì)比在不同流化數(shù)下總是最高。為了獲得粉體物性對顆粒靜電特性的影響規(guī)律，分別以玉米粉、玻璃珠和聚乙烯為實(shí)驗(yàn)物料，通過改變物料粒徑和種類，探究粉體物性對流化床內(nèi)顆粒靜電的影響規(guī)律。結(jié)果表明，玉米粉和玻璃珠均攜帶正電荷，聚乙烯顆粒攜帶負(fù)電荷。同一流化數(shù)下，聚乙烯顆粒荷

7、質(zhì)比絕對值總是高于玉米粉和玻璃珠，玉米粉顆粒荷質(zhì)比高于玻璃珠。對于相同的粉體物料，小粒徑顆粒荷質(zhì)比大于大粒徑顆粒荷質(zhì)比?；趯?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用量綱分析法運(yùn)用SPSS軟件對二維流化床內(nèi)粉體靜電量及影響因素進(jìn)行了擬合分析，得到了玻璃珠和聚乙烯顆粒靜電變化擬合公式。通過氣泡注入和數(shù)字圖像分析系統(tǒng)，進(jìn)行了流化床內(nèi)顆粒靜電對氣泡特性影響的實(shí)驗(yàn)研究，得到了不同靜電特性下單個(gè)氣泡上升過程中氣泡上升速度、圓形度、縱橫比、面積等氣泡特性參數(shù)變化規(guī)律。通過調(diào)節(jié)流化風(fēng)速改變床內(nèi)物料靜電荷質(zhì)比，運(yùn)用MATLAB圖像處理程序提取上升過程中氣泡特性參

8、數(shù)。研究結(jié)果表明：隨著床內(nèi)靜電荷質(zhì)比的提高，氣泡周圍顆粒運(yùn)動(dòng)造成氣泡形狀變化，單個(gè)氣泡平均上升速度明顯提高；顆粒靜電對氣泡上升過程中縱橫比、圓形度和面積等參數(shù)均有顯著影響，由于帶電粒子間的靜電斥力增大了顆粒間平均距離，乳化相空隙率隨之增大，氣泡尺寸略微減小。為獲得粉體靜電特性對氣泡分裂聚合過程的影響規(guī)律，通過對上升過程中的氣泡圖像