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1、上海理工大學(xué)學(xué)報(bào)第32卷第3期J.UniversityofShanghaiforScienceandTechnologyVo1.32No.32010文章編號(hào):1007—6735{2010)03—0268—05布風(fēng)裝置對(duì)流化床流動(dòng)特性的影響張丹,郭雪巖(上海理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院,上海200093)摘要:以歐拉雙流體模型和顆粒動(dòng)力學(xué)方法為基礎(chǔ),采用基于壓力的PC—SIMPLE算法,標(biāo)準(zhǔn)一£的分散湍流模型,數(shù)值模擬了在3種不同氣體布風(fēng)裝置下流化床內(nèi)氣固兩相流動(dòng),獲得了其床內(nèi)顆粒體積分率和速度的分布規(guī)律.相對(duì)于單層多孔板流化床,管式和凹形多孔板流化床達(dá)到穩(wěn)定流化狀態(tài)的時(shí)間較短.在相同的床高
2、和徑向位置處,管式和凹形多孔板流化床內(nèi)顆粒體積分率隨時(shí)間的變化較強(qiáng)烈.不同布風(fēng)裝置的流化床總體上在床內(nèi)形成了中心區(qū)域體積分率較小,向上運(yùn)動(dòng);近壁面區(qū)域體積分率較大,向下運(yùn)動(dòng)的“環(huán)核”結(jié)構(gòu).關(guān)鍵詞:流化床;歐拉雙流體模型;數(shù)值模擬中圖分類號(hào):TQ051.13文獻(xiàn)標(biāo)志碼:AInfluencesofgasdistributors011flowcharacteristicsinfluidizedbedsZHANGDan,GUOXue-yan(SchoolofEnergyandPowerEngineering,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,
3、Shanghai200093,China)Abstract:BasedontheEulerian.Euleriantwo—fluidsflowmodelandthegranulekinetics,numeri—calsimulationwasconductedtoinvestigatethecharacteristicsofgas.-solidtwo·-phaseflowinfluid-·izedbedswiththreedifferentgasdistributors,usingthestandardk一£dispersedturbulencemodelandthePC—SIM口[)L
4、Ealgorithm.Theinstantaneoussolidvolumefractionandgranulevelocitywereobtained.Fluidizedbedswithgasdistributorsoftube—typeorconcaveperforatedplate—typehaveshorterfluidizationinitializationtimethantheonewithmonolayerperforatedplategasdistributor.Atthesamebedheightandradicalposition,thesolidvolumefra
5、ctionofthefluidizedbedswithtube—typeorconcaveperforatedplate—typedistributorsoscillateswithhigherfrequency.Ingeneral,thethreetypesoffluidizedbedsarecharacterizedbyaflowpatternthatparticlesmainlyflowup—wardwithalowconcentrationinthecentraIregionofthebedsbutflowdownwardwithrelativelyhighconcentrati
6、onnearthewal1.Keywords:fluidizedbed;Enderian.Euleriantwo-fluidsmodel;numericalsimulation流化床在化工、能源工業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛.流化床內(nèi)氣體的分布、顆粒運(yùn)動(dòng)、流化特性等有著重氣體分布板是流化床中至關(guān)重要的構(gòu)件,其結(jié)構(gòu)對(duì)要的影響.直流式單層多孔板分布板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于收稿日期:2008—08—22基金項(xiàng)目:上海市浦江人才計(jì)劃資助項(xiàng)目(07pj14072);上海市重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)資助項(xiàng)目(J50501)作者簡(jiǎn)介:張丹(1983一),女,碩士研究生.E-mail:zhangdan_021@126.com第3期張丹,
7、等:布風(fēng)裝置對(duì)流化床流動(dòng)特性的影響269制造和設(shè)計(jì),但是由于氣流方向正對(duì)著床層,易于使每一種組元都用流體力學(xué)方式將其連續(xù)介質(zhì)化,兩床層形成溝流,小孔堵塞.凹形多孔板能承受固體顆種組元的相互作用屬于微團(tuán)中的內(nèi)部作用[6].粒的重荷和熱應(yīng)力,有助于阻止溝流動(dòng)產(chǎn)生.管式布本文采用SIMPLE算法在多相流中擴(kuò)展的PC—風(fēng)裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易排渣和冷渣、防止?fàn)t內(nèi)結(jié)焦SIMPLE(PhaseCoupledSIMPLE)算法,來耦合速度等優(yōu)點(diǎn)[2