多组分颗粒稠密气固两相流动的数值模拟

基于气体分子运动理论和颗粒动理学方法，建立多组分颗粒气固两相流等温流动模型。模型考虑了颗粒相各组分颗粒温度的差异、气相与颗粒相以及颗粒相各组分之间的动量和能量的传递和耗散，以及相间作用。建立颗粒相粘性系数、颗粒相压力等物性参数计算模型。模拟计算颗粒相浓度、粒径分布等参数与实测值相吻合。

循环流化床多组分颗粒气固两相流动模型和数值模拟

基于稠密气体分子运动论和颗粒动力学 ,考虑多组分颗粒中颗粒组分与颗粒组分、颗粒组分内颗粒之间的相互作用以及气体与颗粒之间的相互作用 ,提出多组分颗粒非等温颗粒气固两相流动模型 .以颗粒压力、径向分布函数、黏度、颗粒碰撞耗散等耦合各颗粒组分间和颗粒间的相间作用 .采用大涡模拟方法模拟气相湍流流动 .提出了多组分颗粒的径向分布函数计算方法 .对循环流化床上升管中双组分颗粒气固两相流动特性进行了数值模拟 ,模拟结果揭示了上升管中双组分颗粒气固两相流动的环 核流动结构 ,得到了平均颗粒粒径的轴向和径向分布规律 ,计算结果与文献中实验结果相吻合 .

流化床内多组分颗粒传质过程模拟

为了揭示活性颗粒的传质特性,采用Euler-Euler双流体模型,并结合气泡介尺度曳力模型和多组分传质模型,利用计算流体动力学(CFD)软件对存在惰性颗粒情况下多组分颗粒流化床内水蒸气吸附过程进行了数值模拟,得到流化床内固体颗粒体积分数和水蒸气质量分数分布,验证了气泡介尺度曳力模型的合理性,分析了入口表观气体速度、水蒸气质量分数和床层压强对水蒸气吸附过程的影响。结果表明:气泡介尺度曳力模型可以较好地再现水蒸气的吸附过程;减小入口表观气体速度及增大入口水蒸气质量分数有利于改善传质特性,有效增大了水蒸气吸附速率。

修正磁化模型的多组分铁磁性颗粒运动研究

铁磁性颗粒因具有铁磁性被广泛应用于化工环保、生化工程和能源等各个领域,磁场具有的穿透性质,对于采用铁磁性颗粒的系统,可通过改变磁场控制系统内颗粒的运动状态.文章基于传统的磁化模型,采用相对参考系转换方法,提出了适用范围更广的修正P-E磁化模型,可以计算铁磁性颗粒在任意方向磁场作用下所受磁化力.通过有限体积法(FVM)与离散单元法(DEM)耦合进行数值模拟,验证了修正P-E磁化模型的精确性,并模拟多组分颗粒在磁场中的运动,对比了铁磁性颗粒与惰性颗粒在不同配比及不同磁场条件下的运动特性,对颗粒分布、颗粒速度矢量和颗粒总能量变化3个方面进行分析.结果表明:在多组分颗粒系统中,铁磁性颗粒依旧保持成链特性,但成链速度与长度降低;随着铁磁性颗粒占比提高,铁磁性颗粒初始能量增大,聚链数量与成链长度将有所增加,约束惰性颗粒能力增强;此外,施加水平与竖直方向磁场时,多组分颗粒系统达到稳定速度最快,可以通过增大铁磁性颗粒占比有效提升稳定速度,使系统更快趋于稳定;而施加含有倾角的磁场时,随着铁磁性颗粒占比升高,铁磁性颗粒达到稳定状态需要的时间逐渐降低,较难通过改变铁磁性颗粒占比缩短稳定所需时间.

粗颗粒振动流化特性研究新进展

振动流化床因具有流化气速低、传热传质速率快等优点,近年来在粗颗粒加工领域很受欢迎,但受实验条件等制约,其基础理论还不完善。分类概述了单组分、双组分及多组分粗颗粒振动流化特性及离析分离实验研究进展,介绍了粗颗粒振动流化计算流体力学模拟研究动态,指出其未来发展趋势:对异类粒群混合物床层振动流化与混合分离特性、流化流相图与流相转变临界条件等稳定控制机制基础理论研究。

Preparation of Nano-sized Silica-alumina Support by Supersolubilizing Self-assembly Technique

Nano-sized silica-alumina particles were in-situ synthesized in supersolubilizing reverse micellae.Both the most probable pore diameters and the particle sizes were distributed in nano-scale SiO2-Al2O3 particulates.The influence of SiO2/Al2O3 mass ratio and the surfactant content on the particle size and morphology,pore structure,and acidity was characterized by the low temperature nitrogen adsorption/desorption (BET),SEM,TEM and NH3-TPD methods.The test results indicated that the most probable pore diameter of SiO2-Al2O3 nanoparticles was around 10 nm,the specific surface area was about 223-286 m2 /g,the pore volumes were about 0.48-0.63 cm 3 /g,and the particle sizes of porous SiO2-Al2O3 calcined at 550 ℃ were distributed always in the range between 10 nm to 50 nm.The calcined SiO2-Al2O3 nano-powders showed their acidity being stronger than the porous γ-Al2O3 support.