循环流化床中的传质在本质上是与时间和结构相关的、远离平衡态的过程,传统的单一尺度上的稳态传质研究无法揭示这种内秉的时空结构特性,因此需要建立动态的多尺度传质研究方法。本研究将采用极值型多尺度方法寻找多尺度结构存在的稳定性条件,以此确定流动结构参数,并构建空间微元上的多尺度流动模型。在此基础上,利用离散粒子模拟手段进行微观虚拟实验,寻找时空结构下传质过程的稳定性条件,确立不同结构中的浓度分布,建立空间微元上的传质多尺度模型。最终将多尺度模型与动态描述的计算流体力学在亚网格层次结合,使颗粒-流体间传质的描述方法回归到多尺度结构下的对流、扩散的局部细节与流场动态混合的综合效应上来。通过针对性传质实验的模拟验证,建立传质过程的多尺度动态计算方法,改造传统两相流反应器时均、单一尺度的计算方法,为以循环床为代表的两相流反应器提供准确的模拟、放大依据。
英文主题词fluidization; multiscale; mass transfer; simulation