不同气速下喷动床喷泉区颗粒特性的模拟分析

化工进展

不同气速下喷动床喷泉区颗粒特性的模拟分析

张彩虹，黄立新，谢普军，游凤，张耀雷

中国林业科学研究院林产化学工业研究所，生物质化学利用国家工程实验室，国家林业局林产化学工程重点开放性实验室，江苏省生物质能源与材料重点实验室，江苏南京 210042

出版日期:2013-04-05 发布日期:2013-04-25

Numerical simulation for particle properties in spouted bed at different velocity

ZHANG Caihong，HUANG Lixin，XIE Pujun，YOU Feng，ZHANG Yaolei

Key Laboratory of Biomass Energy and Material，Key and Open Laboratory on Forest Chemical Engineering（SFA）；National Engineering Laboratory for Biomass Chemical Utilization，Institute of Chemical Industry of Forest Products（CAF），Nanjing 210042，Jiangsu，China

Online:2013-04-05 Published:2013-04-25

摘要/Abstract

摘要： 以欧拉多项流模型为基础，对底角锥度为60°、床直径为0.44 m的喷动床内气固两相流的动力学特性进行了模拟研究，并对不同气速下喷泉高度、颗粒体积分数、颗粒速率的变化进行分析，结果发现喷泉高度与进口气速在u/ums=1.2～1.8范围内具有良好的线性关系，拟合度可达到0.9997。固体颗粒体积分数在轴心区域较高，随着径向距离的增加逐渐下降，且随高度的增加呈现先减小后增大的趋势；颗粒体积分数受速率的影响较大，随着喷动速率的增大，颗粒体积分数趋于减小，但减小幅度不同。颗粒速度在喷泉核心区随床层高度增大而减小。同一床层高度上的颗粒速度随气速的增加而增大，但增大值不同。

关键词: 喷动床, 气固两相流, 颗粒体积分数, 喷泉高度, 颗粒速度

Abstract: The properties of gas-solid two-phase flow in spouted bed with conical 60°and cylindrical diameter 0.44 m were studied. Influences of air velocity in spouted height of fountain，particle concentration，and particle velocity were also investigated. The results showed that the relationship between fountain and air velocity was linear with a linear coefficient of 0.9997. The particle volume fraction was big and decreased with the increase of radial distance in the center of the fountain. It decreased with the increase of height in the fountain and then increased at a certain point of the fountain height. The particle volume fraction decreased gradually with air velocity increase. The decreasing particle volume fraction depended on the air velocity increase. Particle velocity decreased with the fountain height increase. It increased with the increase of air velocity. And the increasing particle velocity also depended on the air velocity increase.

Key words: spouted bed, gas-solid two-phase, particle volume faction, fountain height, particle velocity

张彩虹，黄立新，谢普军，游凤，张耀雷. 不同气速下喷动床喷泉区颗粒特性的模拟分析[J]. 化工进展.

ZHANG Caihong，HUANG Lixin，XIE Pujun，YOU Feng，ZHANG Yaolei. Numerical simulation for particle properties in spouted bed at different velocity [J]. Chemical Industry and Engineering Progree.

[1]	刘怡琳, 李钰, 余亚雄, 黄哲庆, 周强. 基于重置温度方法的双参数介尺度气固传热模型构建[J]. 化工学报, 2022, 73(6): 2612-2621.
[2]	朱华兴, 王景效, 许建良, 代正华, 刘海峰. 双出口分级气流床气化炉内颗粒速度和浓度分布[J]. 化工学报, 2022, 73(10): 4355-4365.
[3]	林俊杰, 罗坤, 王帅, 胡陈枢, 樊建人. coarse-grained CFD-DEM方法在不同流态流化床中的模拟验证[J]. 化工学报, 2019, 70(5): 1702-1712.
[4]	孙阳, 杨道业, 刘大震, 封文轩, 顾沐阳. 矩形喷动床三维电容层析成像[J]. 化工学报, 2018, 69(8): 3383-3389.
[5]	尚灵祎, 吴峰, 马晓迅. 带纵向涡发生器喷动床内颗粒流动特性PIV实验[J]. 化工学报, 2018, 69(5): 1923-1930.
[6]	杨新, 陈鸿伟, 梁占伟, 许文良, 孙超. 基于气固两相流的双循环流化床提升管压降模型的预测和实验研究[J]. 化工学报, 2017, 68(12): 4585-4591.
[7]	赵爱红, 鄂承林, 王芬芬, 卢春喜. 提升管CSVQS系统预汽提段颗粒速度和停留时间分布[J]. 化工学报, 2016, 67(8): 3276-3286.
[8]	王芬芬, 鄂承林, 赵爱红, 卢春喜. 提升管中颗粒局部流率和速度的改进的光纤测量方法[J]. 化工学报, 2016, 67(8): 3209-3223.
[9]	马乔, 雷福林, 张亚文, 阳绍军, 徐祥, 肖云汉. 不同充气条件下密相输运床返料系统气固流动数值模拟[J]. 化工学报, 2016, 67(12): 4959-4968.
[10]	吕慧, 王海永, 李大龙, 曹贵平, 刘海峰, 郭杨龙. 中心气流与环形气流作用下颗粒射流的流动与混合特性[J]. 化工学报, 2015, 66(7): 2411-2419.
[11]	蔡杰, 钟文琪, 袁竹林. 提升管内细长颗粒流化运动的气固多向耦合模型的构建[J]. 化工学报, 2015, 66(11): 4342-4349.
[12]	王锐, 王建军, 赵艳, 金有海. FCC内置式四旋分离系统内气固两相流场的数值研究[J]. 化工学报, 2014, 65(11): 4262-4270.
[13]	王浩明, 赵海波, 郑楚光. 并列和错列纤维过滤器稳态除尘过程的格子Boltzmann模拟[J]. 化工学报, 2013, 64(5): 1621-1628.
[14]	张玉春金有海王振波马艺. 超短接触旋流反应器混合腔内气固混合特性的数值模拟[J]. 化工学报, 2012, 63(2): 424-432.
[15]	吕慧刘海峰. 稠密气-固两相旋转射流在气源扰动作用下的流动特征[J]. 化工学报, 2012, 63(2): 393-400.