变径组合提升管内压力脉动及其流型转变特性

采用变径组合提升管冷模实验装置,在固/气比(Gs/(ρ_g·U_g))为0～37.60,通过实验对变径组合提升管内的压力脉动信号及其流型转变特性进行了研究。结果表明,随着固/气比(Gs/(ρ_g·U_g))的增加,变径组合提升管内依次出现气力输送(Gs/(ρ_g·U_g)为0～15.00)、快速流态化(Gs/(ρ_g·U_g)为15.00～27.00)、高密度循环流态化(Gs/(ρ_g·U_g)为27.00～37.60)3种流型。变径组合提升管内压力脉动主要由两部分组成:一部分是由于进料波动产生的全局性压力脉动,主频在0.30Hz左右;另一部分是由于局部气流扰动,气-固相互作用以及颗粒(团)和颗粒(团)之间的相互作用引起的局部压力脉动。气力输送流型下,局部压力脉动的频率主要集中在D5频段(1.56～3.13Hz),主要由局部气流扰动引起;快速流态化流型下,局部压力脉动的频率主要集中在D4频段(3.13～6.25Hz),主要由局部气体与颗粒(团)间的作用引起;高密度循环流态化流型下,局部压力脉动的频率主要集中在D5频段,主要由局部颗粒(团)与颗粒(团)间的作用引起。

变径组合提升管浓相区颗粒流动特性

在颗粒循环强度(G_s)为32.65~84.59kg/(m^2·s)、固/气比(Gs/(ρ_g·U_g))为9.22~47.95的操作条件下,对变径组合提升管浓相区颗粒流动特性进行了实验研究,并与以往高密度循环流化床和循环湍动流化床对比。结果表明,变径组合提升管浓相区各局部位置均存在上行与下行颗粒;随着无因次半径增加,局部时均固含率和颗粒返混比增加,局部颗粒速度及颗粒质量净流率则降低。当Gs/(ρg·Ug)在27~47.95范围,各截面平均固含率基本不再随其变化而变化,变径组合提升管浓相区进入高密度操作状态,对应局部时均颗粒速度和颗粒质量净流率均向上。在高密度操作下,变径组合提升管在局部流动特性上与循环湍动流化床相近,在截面平均及浓相区整体流动特性上与高密度循环流化床相近。