循环流化床内细长颗粒取向分布的多向耦合数值模拟

采用拉格朗日时间尺度与k-ε模型的耦合关联式,构建三维多向耦合的细长颗粒气-固两相流模型,并采用此模型对某一实际流化床内的细长颗粒两相流场进行了数值模拟.研究发现,在提升管内径向方向上,由中心区域到近壁区,细长颗粒的取向性越发趋于明显,除近壁区受壁面约束影响外,其他区域均以15°~30°章动角姿态流化运动的细长颗粒最多;在高度方向上,由床层底部到提升管出口处,细长颗粒的取向性越发趋于明显并在提升管出口处达到最大值.

气/固双向耦合的细长颗粒流化运动特征的数值研究

在已有三维的单向耦合的细长颗粒-气/固两相流模型基础上,引入拉格朗日时间尺度与κ-ε模型的耦合关联式,构建细长颗粒-湍流场气/固双向耦合模型,并采用此模型对某一实际流化床内的细长颗粒气-固两相流场进行数值研究。研究表明,径向中心区域的细长颗粒的数量浓度低于近壁处的数量浓度。细长颗粒水平方向上的速度小于高度方向的速度,且水平方向速度大小及方向分布随机性较强。水平方向的细长颗粒角速度大于高度方向上的细长颗粒角速度,且分布随机性较强;高度方向细长颗粒角速度在近壁区随高度上升逐渐下降,而在径向中心区域随高度上升逐渐上升并在出口处略有下降。在中心区域与近壁区中间的区域细长颗粒间的碰撞机率最高。