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埋管流化床内湿颗粒流动及混合特性的CFD-DEM数值模拟
  • ISSN号:1000-6613
  • 期刊名称:《化工进展》
  • 时间:0
  • 分类:TQ021[化学工程]
  • 作者机构:东南大学能源与环境学院、能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,江苏南京210096
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51306035,51676042).
中文摘要:

掺液滴的气固流化床,越来越多地应用于颗粒材料合成和改性工程,但是液滴使颗粒具有一定的湿度。湿颗粒具有黏性,与干燥颗粒流化特性有很大差异。本文应用迟滞碰撞模型,分别在颗粒碰撞的加载和卸载阶段考虑液体黏弹阻力(lubrication force)和液桥力引起的动能耗损,建立湿颗粒流化床CFD-DEM模型。对含有埋管的湿颗粒流化床进行数值模拟研究,比较了不同黏性条件下颗粒的流动及混合特性。发现随着颗粒黏性的增大,颗粒聚团加剧,气泡边界变得粗糙并逐渐转变为气体沟流,最终导致流化失效,埋管在床中起骨架作用,促进了沟流的形成。随着颗粒黏性的增大,颗粒的相对运动被阻碍,颗粒速度降低,床层压降逐渐减小,颗粒混合速度减慢。

英文摘要:

Gas-solid fluidized beds with the presence of some liquid droplets are applied widely in industry. Due to the existence of droplets, particles become wet and viscous, which makes fluidization significantly different with dry particles. In this paper, a hysteresis contact model is applied to consider energy dissipation of lubrication force and liquid bridge force during wet particle collision, which is coupled with CFD-DEM model. The fluidization and mixing characteristics of wet particles under different conditions in a 2D fluidized bed with immersed tubes are compared. Generally, it is found that with the presence of liquid, the particles begin to agglomerate and the bubbles become gas channels. The immersed tubes play the part of frameworks, promoting the formation of gas channels. With increasing cohesiveness, the particle velocity decreases generally and the internal recirculation of wet particles is restrained. It is also found that with an increase in the cohesiveness, the pressure drop of the fluidized bed and the mixing speed of particles decrease.

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期刊信息
  • 《化工进展》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:曹湘洪
  • 地址:北京市东城区青年湖南街13号
  • 邮编:100011
  • 邮箱:hgjz@263.net
  • 电话:010-64519500/9501/9502
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6613
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1954/TQ
  • 邮发代号:82-311
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,中国精品科技期刊,中国百种中国杰出学术期刊,第七届全国石油和化工行业优秀期刊一等奖,吕国化工学会会刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:37234