导读:本文包含了喷动流化床论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:流化床,导向,速度,数值,颗粒,两相,模型。
喷动流化床论文文献综述
刘舜,顾伟,何川,周勇[1](2019)在《液固导向管喷动流化床中颗粒流动特性的数值模拟》一文中研究指出为获得优化床层结构及操作条件,采用双流体模型对导向管喷动流化床进行了数值模拟。研究考察了进口喷动液流速和流化液流速对颗粒流动规律的影响,结果表明:喷动液流速对颗粒的浓度分布及速度分布影响较小,只能使颗粒在环隙区与导向管内的循环加快;流化液流速对颗粒的浓度分布及速度分布影响较大,随着流化液速度的增大,颗粒在环隙区分布更均匀,浓度降低,颗粒更容易被卷吸进入导向管内,颗粒循环速度加快。(本文来源于《化学工程与装备》期刊2019年05期)
张旋[2](2018)在《整体式多喷嘴喷动—流化床内气固两相流体流动规律数值模拟》一文中研究指出本文提出了一种整体式多喷嘴喷动-流化床结构,在不需要旁路供气辅助设备情况下,能有效消除喷动床内锥体流动死区,强化喷动床内气-固相间传递过程,从而使得喷动床内气-固两相流体流动实现整体优化。以气-固两相流体动力学为基础,采用欧拉双流体模型(TFM)对一种整体式多喷嘴喷动-流化床内气-固两相流动特性进行了数值模拟。通过CFD数值模拟获得床内颗粒速度及浓度的分布情况。数值模拟结果表明:整体式多喷嘴喷动-流化床内喷动状态在计算时间大于5s时,床内气-固两相流体流动结构达到稳定,形成稳定的类似波节状云图。相比于常规柱锥喷动床,整体式多喷嘴喷动-流化床不仅能够在床体圆锥处产生颗粒局部流化效果,有效消除颗粒流动死区,强化喷动床内喷射区及环隙区内气体、颗粒的两相混合与运动,而且能够省略旁路供气辅助设备。研究分析了不同侧缝数量与开缝宽度等关键参数对多喷嘴-喷动流化床内气-固两相流动的影响规律。研究结果表明:保持侧缝宽度为3mm,无量纲缝隙宽度δ/D_i=0.125时。综合颗粒体积分数、颗粒速度的径向分布规律以及均匀性评价指标相对标准偏差角度分析,得出开缝数量为4时,颗粒速度流场均匀度最好,表现出最佳的颗粒分布状态。多喷嘴喷动-流化床的主喷嘴直径设定为24mm,当侧缝数量为4条件下,无量纲缝隙宽度δ/D_i=0.208(宽度为5mm)时,环隙区颗粒整体体积分数及颗粒速度沿径向最为均匀,表现出最佳的颗粒分布状态环隙区颗粒整体体积分数沿径向最为均匀,表现出最佳的颗粒分布状态。研究分析了颗粒处理量,即颗粒填充高度对多喷嘴-喷动流化床内气-固两相流动的影响规律。计算结果表明:颗粒体积分数在气体入射喷嘴处最小,随着径向距离的增大先增大后减小,h=0.325m时床层内沿径向分布的颗粒体积分数最小,相对标准偏差CV值也最小,说明其颗粒速度流场均匀度最高,床内颗粒处理量最佳,床层能得到最有效利用。(本文来源于《西北大学》期刊2018-06-01)
卜昌盛,王昕晔,张居兵,朴桂林[3](2017)在《喷动流化床传热特性的CFD-DEM模拟》一文中研究指出基于颗粒-颗粒、颗粒-流体间的传热机制建立了颗粒尺度下的传热模型,并将其与计算流体力学-离散颗粒模型(CFD-DEM)耦合,建立了CFD-DEM传热模型,在传热计算中采用真实的颗粒接触刚度修正了颗粒-颗粒间的传热。采用典型喷动流化床内的颗粒传热实验数据验证了CFDDEM传热模型的准确性,并利用该模型分析了喷动流化床内的传热特性。结果表明:喷动流化床内颗粒的传热系数受其运动状态的影响,颗粒在环隙区域外循环的传热系数比内循环传热系数大;喷动流化床内平均传热系数呈对称分布,流化区域内的平均传热系数大于非流化区域,床体底部两侧及气体入口处的平均传热系数最大,床层中央区域的平均传热系数较小.(本文来源于《动力工程学报》期刊2017年11期)
张月梅,黄国强,苏国良[4](2017)在《导向管喷动流化床内宽筛分硅颗粒流化特性的实验及模拟》一文中研究指出在内径为182mm的导向管喷动流化床中,以亚毫米级的宽筛分硅颗粒为物料,对喷动气旁路特性进行了实验研究,分别考察了静止床层高度、夹带区高度、导向管内径、喷动气速和流化气速对喷动气旁路分率的影响。结果表明喷动气的旁路分率随喷动气速的增加首先保持平稳,随后降低直至保持稳定值;当喷动气速较小时,旁路分率随静止床层高度的增加而增加,当喷动气速足够大时,静止床高的变化对旁路分率影响不大;此外,喷动气旁路分率随流化气速、导向管内径的增加而增大,但随着导向管安装高度的增加而减小。同时,采用基于颗粒动力学理论的双欧拉模型,通过Fluent建立了与冷态实验条件一致的导向管喷动流化床气固两相流的数理模型,经计算流体力学模拟考察了相关参数对模拟结果的影响。结果表明压降与实验值吻合,流态化外观也与实验结果一致。所建立的模型具有一定的准确性和可靠性,可以成为预测实验结果的有效途径。(本文来源于《化工进展》期刊2017年07期)
霍培栋[5](2016)在《布风结构对喷动流化床两相流流动特性的影响研究》一文中研究指出喷动流化床是由喷动床改进的新型炉型,既有流化床死区少的特点,也有喷动床流化特性好的特点,比常规喷动床有更好的可调性和适应性,在工业上已得到广泛应用。到目前为止人们对喷动流化床的流体流动特性还缺乏系统的研究,在工程实践中大部分情况下只能根据经验来进行设备的结构选型和参数优化,所以对喷动流化床内流动特性进行数值模拟和结构优化显得十分必要。喷动流化床的布风板结构及布风方式对床内流态有重要影响,不合适的布风板结构及布风方式会造成流体在床内的不稳定流动,从而造成固体颗粒在床内分布不均匀,影响固体颗粒的流化效率。因此,研究布风板结构和布风方式对流化床流动形态的影响具有非常重要的意义。本文首先对小型的喷动流化床实验装置进行了数值模拟计算,比较了不同曳力模型和湍流模型的数值模拟结果,并与实验数据进行了对比,筛选了较准确的曳力模型和湍流模型。然后采用该模型对大型喷动流化床进行了数值模拟计算,分析了布风板夹角、喷动风速、流化风速和流化风进气方向对流动特性的影响。主要研究内容和取得的成果如下:(1)基于欧拉-欧拉双流体理论建立了喷动流化床数值模型,分别采用叁种曳力模型(Gidaspow、Syamlal-O’Brien和Wen-Yu)和叁种湍流模型(标准k-ε、RNGk-ε、Realizablek-ε)进行气固两相流的模拟分析,发现采用Gidaspow曳力模型和标准k-ε湍流模型得到的结果与实验数据吻合较好。(2)分别对布风板夹角为60°、75°、90°、105°的喷动流化床进行了数值计算,发现布风板夹角越小,环隙区空隙率越大,越不容易形成死区,但随着布风板夹角减小,射流直径减小,气固循环效率逐渐降低,且床层压降增大。综合考虑颗粒浓度分布均匀性和床层压降,布风板夹角应在75°和90°之间。(3)研究了喷动风速对喷动流化床流动特性的影响。随着喷动风速的增大,射流直径增大,射流穿透能力增强,喷泉高度增高,气固混合能力增强。但过大的喷动风速,会引起床内颗粒扬析。因此对于本文研究的喷动流化床,喷动风速控制在30m/s-35m/s之间为宜。(4)研究了流化风速对喷动流化床流动特性的影响。随着流化风速增大,环隙区颗粒浓度减小,中心射流能力增强,气固循环效果增强。但过大的流化风速,会在环隙区形成较大的气泡,降低床层的稳定性。对于本文的喷动流化床,流化风速应控制在10m/s左右。(5)研究了轴向、径向和法向叁种流化风进气方向对喷动流化床流动特性的影响。发现流化风进气方向为径向和轴向时,环隙区颗粒浓度较高,易形成死区,且环隙区和喷动区混合能力较差。当进气方向为法向时,环隙区死区情况得到很大改善,气固混合效果较好。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2016-12-01)
李晋,李丹[6](2016)在《喷动流化床在四氯化硅氯氢化工艺的应用研究》一文中研究指出文章对生产多晶硅的改良西门子法,其副产物四氯化硅氯氢化制备叁氯氢硅的工艺方法进行比较分析,对喷动流化床为核心设备的原理、结构、特点进行全面分析介绍,提出使用喷动流化床为核心设备的氯氢化工艺,归纳出最小喷动流化气速关联式,为喷动流化床的氯氢化技术工程化奠定了重要基础。(本文来源于《广东化工》期刊2016年17期)
皮立强,高凯歌,杨兴灿,周勇[7](2016)在《纳米TiO_2颗粒在声场导向管喷动流化床中的流化特性》一文中研究指出在内径120 mm的半圆柱型声场导向管喷动流化床中,以平均粒径290 nm的TiO_2颗粒为原料,高速空气射流为喷动气,考察了操作条件、声参数(频率和声压)对纳米颗粒在声场导向管喷流床中的流态化特性的影响。结果表明:声波可以有效抑制沟流,改善环隙流化质量,防止射流旁路,从而促使粉体稳定循环,加快循环速率;同时声波可以显着地降低纳米TiO_2颗粒的最小喷动速度,声波频率一定时,最小喷动速度随声压的增加而减小;声压一定时,最小喷动速度在声波频率为80 Hz时达到最小值,低于或者高于80 Hz,最小喷动速度都会增大。(本文来源于《化学反应工程与工艺》期刊2016年02期)
杨兴灿,皮立强,张青,高凯歌,周勇[8](2016)在《导向管喷动流化床内单相气体流场及声波对流场影响的实验研究》一文中研究指出在内径120mm的圆柱形导向管喷动流化床内,实验测定了单相气体流场的时均速度分布和湍流强度分布以及声波对它们的影响。结果表明:采用高速射流作为喷动气时,在卷吸区射流中心速度衰减快,卷吸作用强;进入导向管后中心速度开始下降仍然很快,但在经过较短距离后即趋于稳定,径向速度分布亦趋于稳定但不均匀;环隙速度分布在分布板影响下则较均匀;在喷泉区,刚离开导向管时射流中心速度仍较大,但随高度增加而较快下降,径向速度分布也趋于平缓。导向管区的湍流强度远高于环隙区和喷泉区。声波在导向管喷动流化床内单相气流中传播时衰减很小,并对时均速度几乎没有影响,但可以显着提高气流的湍流强度,且湍流强度的增加幅度随声强增加而加大,随频率增加而减小。湍流强度的增加,可以增强气流对颗粒的分散作用,有利于抑制导向管内粉体偏析,防止被射流破碎后的小聚团在环隙区发生再团聚,减少喷泉区粉体夹带,提高超细粉的流化质量。(本文来源于《化学工程与装备》期刊2016年03期)
吴曼[9](2015)在《导向管喷动流化床形状不规则粘附颗粒流动特性》一文中研究指出导向管喷动流化床技术以其颗粒运动规律性强、操作粒径范围宽等优势,在包覆、造粒和干燥等工业过程具有极强的实用性及广阔的发展潜力。因此,床内气固两相流动关键参数的描述与调控,已成为材料、化工等领域所关注的热点问题。然而,在喷动流化过程中,难点问题在于其涉及形状不规则粘附性颗粒的流动及高温操作。目前国内外对形状不规则粘附颗粒复杂流体动力学规律尚缺乏深入研究。本文基于试验和模拟手段,对叁维柱锥形导向管喷动流化床内复杂的气固流动规律进行系统研究;在明确形状不规则粘附颗粒流动特性的基础上,提出了其喷动流化质量改善措施,以期为工业应用提供理论依据。基于数字图像和压力信号快速傅里叶转变分析,定义了六种主要的气固流动结构:固定床、导向管内喷动、射流流化、充气喷动、喷动流化、不稳定喷动。各流型给出了具体的图像、压降波动和压降频谱信号示例,绘制了流型图。在喷动流化过程中,气固流动结构随操作条件变化呈现一定规律性:随操作温度的升高及静床高的降低,充气喷动和喷动流化气速范围减小;而温度的升高,会造成不稳定喷动气速范围的增大;且随卷吸高度和导向管直径的增大,不稳定喷动操作气速减少。导向管喷动流化床内最小喷动速度(Ums)、最小喷动流化速度(Umsf)等参数均显着受到操作温度的影响。在流化气速较小时(Uf<0.010 m/s),喷动气进入环形区气量随温度升高而增大,床内最小喷动速度也随之增大;但当流化气速高于0.020m/s时,高温使流化气进入导向管的气量增大,引起最小喷动速度的降低。最小喷动流化速度在床内随操作温度的升高而降低。基于大量试验数据,本文提出了高温下导向管喷动流化床内最小喷动速度及最小喷动流化速度的预测关联式,所预测的Ums和Umsf值也得到了本研究和参考文献的验证。以形状不规则粘附颗粒:线路板非金属颗粒(NPCB)为操作物料,单组份NPCB颗粒的不良流动性,造成了床内沟流的存在,抑制了稳定喷动的产生;而引入PP颗粒且引入量占混合颗粒总质量不小于40%时,床内混合颗粒有较好且稳定的喷动流化质量。其改善机制在于PP颗粒的流动带动了NPCB颗粒的共流化,且NPCB和PP颗粒间较小的密度差,抑制了混合颗粒在床内的分层现象,提高了流动稳定性。当混合颗粒中PP质量分数为40%-80%时,NPCB/PP二元混合颗粒的最小喷动速度随流化气速和混合颗粒中NPCB质量分数的增加而降低。混合颗粒流型图显示,不稳定喷动及不稳定喷动流化状态在一个较大的气速范围内存在,这两种流型的气速操作范围随混合颗粒中NPCB质量分数的增加而扩大。利用欧拉双流体模型(TFM)对导向管喷动流化床内的气固流动进行了模拟,固体体积分数云图随时间的变化,显示了床内流型的形成及发展过程,与试验观察现象一致。对于气固交互作用活跃的导向管底部卷吸区,模拟图像清晰的展示了喷动气对环形区气固流的卷吸及携带。在充气喷动流型中,喷动气流对导向管内固体体积分数分布有显着影响,中心区域颗粒浓度随轴向高度升高而增大,与PV-6A测定的颗粒浓度试验值一致。随喷动和流化气速的增大,床层下部的固体体积分数降低;而在导向管上部,固体体积分数则随喷动气速增大而增大。TFM对导向管喷动流化床的气固流动可进行较好的预测,这为该反应器的设计提供了理论支持。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2015-06-02)
蔡敏华[10](2015)在《基于Aspen Plus的等离子喷动—流化床热解气化生物质研究》一文中研究指出近年来随着人们生活质量的提高,人类对于能源的依赖性越来越强,每年的能耗增长率逐年上升,目前许多学者和技术人员努力寻找传统能源的替代品。我国拥有丰富的生物质资源,因此生物质气化发电技术已成为发展可再生能源的新型技术之一。本课题结合最新技术——等离子体技术和喷动-流化床技术,协同应用于生物质热解气化的研究中,并利用ASPEN PLUS化工流程软件模拟生物质气化系统及燃气发电系统的工艺流程。分别针对空气、氧气、水蒸气-氧气叁种气化情况,探讨了不同的影响因素对合成气结果的影响,同时利用软件建立以燃气轮机M701F(50Hz)型为热电转化设备的发电模型。最后,对气化系统和发电系统进行了能量分析与火用分析,分析等离子体技术的发展优势所在。主要研究工作如下:本课题进行了等离子体喷动-流化床的常温流态化测试与热解气化实验研究,常温下针对两种不同类型分布板进行实验,从最小喷动速度和最大床层压降两个角度,测试与分析喷动-流化床的装置性能;在热解气化实验中,探究了不同因素对热解合成气的组分、产气速率、产气量的影响。其次,利用ASPEN PLUS化工通用流程软件,搭建等离子体喷动-流化床热解生物质的流程模型,选取空气、氧气、水蒸气叁种气化剂作为模拟对象,分别研究热解温度、当量比ER、气化剂温度叁种因素对热解气体的组分、热值、气化效率、气体产率的影响情况,并得出叁种气化情况的最佳操作条件。最后,本课题以燃气轮机M701F(50Hz)型作为燃气发电设备,建立燃气发电系统的模拟流程,分析叁种气化情况中最佳操作条件下的发电输出功率;并利用能量分析和火用分析方法,以氧气气化为例,计算与比较气化系统和发电系统的能量值、火用值、能量效率、火用效率等参数,系统的火用效率普遍低于相对应的能量效率。研究发现,能量效率相比于传统热解技术,热等离子体喷动-流化床热解技术的气化火用效率较低,这是由于它是以牺牲外界能源来达到高温高焓热解环境的特点决定的;但燃气发电系统中以高热值、组分集中、少焦油的燃气作为发电原料,其发电火用效率较高,这正是该技术值得研究发展的优势所在。这部分的工作能为大规模发展生物质气化发电技术提供数据参考和理论基础,推动等离子喷动-流化床生物质气化发电的可行性研究工作。等离子体生物质气化技术在我国的研究已有一定的基础,但由于该技术产业化发展所需的成本较高,至今国内大规模发展的项目不多。本课题采用ASPEN PLUS软件对该技术进行基础数据的模拟分析,在一定程度上,为推动国内生物质在等离子体热解气化技术的发展和研究作贡献。(本文来源于《广州大学》期刊2015-06-01)
喷动流化床论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文提出了一种整体式多喷嘴喷动-流化床结构,在不需要旁路供气辅助设备情况下,能有效消除喷动床内锥体流动死区,强化喷动床内气-固相间传递过程,从而使得喷动床内气-固两相流体流动实现整体优化。以气-固两相流体动力学为基础,采用欧拉双流体模型(TFM)对一种整体式多喷嘴喷动-流化床内气-固两相流动特性进行了数值模拟。通过CFD数值模拟获得床内颗粒速度及浓度的分布情况。数值模拟结果表明:整体式多喷嘴喷动-流化床内喷动状态在计算时间大于5s时,床内气-固两相流体流动结构达到稳定,形成稳定的类似波节状云图。相比于常规柱锥喷动床,整体式多喷嘴喷动-流化床不仅能够在床体圆锥处产生颗粒局部流化效果,有效消除颗粒流动死区,强化喷动床内喷射区及环隙区内气体、颗粒的两相混合与运动,而且能够省略旁路供气辅助设备。研究分析了不同侧缝数量与开缝宽度等关键参数对多喷嘴-喷动流化床内气-固两相流动的影响规律。研究结果表明:保持侧缝宽度为3mm,无量纲缝隙宽度δ/D_i=0.125时。综合颗粒体积分数、颗粒速度的径向分布规律以及均匀性评价指标相对标准偏差角度分析,得出开缝数量为4时,颗粒速度流场均匀度最好,表现出最佳的颗粒分布状态。多喷嘴喷动-流化床的主喷嘴直径设定为24mm,当侧缝数量为4条件下,无量纲缝隙宽度δ/D_i=0.208(宽度为5mm)时,环隙区颗粒整体体积分数及颗粒速度沿径向最为均匀,表现出最佳的颗粒分布状态环隙区颗粒整体体积分数沿径向最为均匀,表现出最佳的颗粒分布状态。研究分析了颗粒处理量,即颗粒填充高度对多喷嘴-喷动流化床内气-固两相流动的影响规律。计算结果表明:颗粒体积分数在气体入射喷嘴处最小,随着径向距离的增大先增大后减小,h=0.325m时床层内沿径向分布的颗粒体积分数最小,相对标准偏差CV值也最小,说明其颗粒速度流场均匀度最高,床内颗粒处理量最佳,床层能得到最有效利用。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
喷动流化床论文参考文献
[1].刘舜,顾伟,何川,周勇.液固导向管喷动流化床中颗粒流动特性的数值模拟[J].化学工程与装备.2019
[2].张旋.整体式多喷嘴喷动—流化床内气固两相流体流动规律数值模拟[D].西北大学.2018
[3].卜昌盛,王昕晔,张居兵,朴桂林.喷动流化床传热特性的CFD-DEM模拟[J].动力工程学报.2017
[4].张月梅,黄国强,苏国良.导向管喷动流化床内宽筛分硅颗粒流化特性的实验及模拟[J].化工进展.2017
[5].霍培栋.布风结构对喷动流化床两相流流动特性的影响研究[D].浙江工业大学.2016
[6].李晋,李丹.喷动流化床在四氯化硅氯氢化工艺的应用研究[J].广东化工.2016
[7].皮立强,高凯歌,杨兴灿,周勇.纳米TiO_2颗粒在声场导向管喷动流化床中的流化特性[J].化学反应工程与工艺.2016
[8].杨兴灿,皮立强,张青,高凯歌,周勇.导向管喷动流化床内单相气体流场及声波对流场影响的实验研究[J].化学工程与装备.2016
[9].吴曼.导向管喷动流化床形状不规则粘附颗粒流动特性[D].青岛科技大学.2015
[10].蔡敏华.基于AspenPlus的等离子喷动—流化床热解气化生物质研究[D].广州大学.2015