切圆射流及旋流布风板新型气固流化床

用侧面切向射流和旋流布民板造成了鼓泡流化床内气固流动的新流型.与普通鼓泡床进行了比较,在同样的空气量下,气泡尺寸减小,床面波动降低,加强了固体颗粒的横向混合,延长了颗粒床内停留时间.本文研究了侧的流占总风量的份领、射流速度、喷入位置及角度对流化质量的影响.

管式布风流化床密相区气固流动特性数值模拟

为了研究新型管式布风流化床密相区气固流动特性,对流化床内流动特性进行了数值模拟.运用基于颗粒动力学理论的欧拉-欧拉气固多相流模型和PCSIMPLE算法,模拟得到了床内密相区不同工况条件下的气固流动特性,分析了气泡生成、长大和破灭过程,同时讨论了布风管小孔风速和管节距对流化质量的影响.计算结果表明管式布风流化床具有内循环流化床的气固流动特性,气泡的生成初期具有一定的对称性质,在气泡长大到一定大小的时候,相邻的气泡会发生融合现象,减小布风管小孔风速或增加布风管的横向间距可能造成床层中间部分床料流化质量不高.

环形旋涡流化床悬浮空间气固流动特性的试验研究

在冷态试验装置上对环形悬浮空间气固流动特性进行了较深入细致的研究。结果表明：环形旋涡流化床采用内中心筒方式使切向速度分布更为均匀，轴向速度最大值的核心区有所减少。在一定的旋流数下，可实现悬浮空间多处回流区，极有助于实现颗粒的炉内循环。根据测量，颗粒质量流率分布沿高度方向存在着一个最大值，沿径向分布则呈内低外高的趋势，这些均对减少颗粒扬析量有着重要的作用。依据初步的研究结果表明：此种炉型旋涡流化床较传统鼓泡流化床更为优越，因此可作为中小型工业锅炉的更新替代炉型。

基于电容探针对稠相气固流动系统内颗粒浓度的测量

本文设计了一套电容探针测量系统,采用运算式测量电路代替了传统的桥式电路,并采用双屏蔽驱动电缆消除了电缆电容和寄生电容的影响,从而得到了很高的稳定性和灵敏度;介绍了电容探针的测量原理和在稠相气固流动系统中的标定方法;最后将本探针应用于典型的气固流动系统-喷动床中小米颗粒浓度的测量,得到了其浓度沿轴向和径向的分布.

提升管内气固流动行为的数值模拟

应用计算流体力学软件Fluent，对空气为连续相、固相为催化裂化反应催化剂的循环流化床提升管内的气固流动行为进行模拟。采用用户自定义函数引入颗粒与壁面的恢复系数和颗粒的镜面反射系数，对颗粒在边壁处的部分滑移运动进行描述。采用不同的计算动力学模型及参数，数值模拟了径向颗粒浓度、轴向床层压降的空间分布，以及用以描述颗粒脉动动能的颗粒温度与固含率的关系，并与文献报道的实验和数值模拟结果进行对比分析。结果表明，选取的颗粒动力学理论模型及参数、颗粒部分滑移边界条件及气固曳力模型，可计算得到合理的颗粒轴向及径向分布，验证了提升管中存在典型的径向环核流动结构和轴向压降分布。进一步分析表明固含率显著影响颗粒温度，当固含率为0．05～0．1，颗粒温度存在转折区。

深层页岩欠平衡钻井气液固三相瞬态流动传热模型研究

井底压力的准确预测和有效控制是深层页岩欠平衡钻井作业的关键,但岩屑及环空流体与周围环境之间的对流换热对传统井底压力计算模型精度的影响较大。为此,建立了瞬态非等温井筒气液固三相流动模型,根据连续性方程和动量守恒方程,计算了流体速度、相体积分数和压力,并求解了不同径向层的能量守恒方程,得到了整个井筒-地层系统的温度分布,并采用迭代法,耦合求解了深度和径向方向上的温度、压力和流体性质;模型计算结果与欠平衡钻井作业的现场数据之间误差小于5.0%,验证了该模型的准确性与可靠性。基于所建立的模型,对比分析了考虑和不考虑岩屑存在及对流换热效应时预测的压力和温度差异,分析了欠平衡压差、机械钻速、地温梯度等因素对井筒压力和温度分布的影响规律。深层页岩欠平衡钻井气液固三相瞬态流动传热模型为控压钻井、欠平衡钻井在深层页岩油气中的高效应用提供了理论支撑。

用长颈文丘里管测量气固两相流量

利用长喉颈文丘里管测量了三种物料(滑石粉、煤粉和玻璃珠)在不同空气速度下的气固两相流的各相流量,显示了压差比和固气比之间有很好的线性关系。对同一物料在不同空气速度下的曲线进行线性回归后,所得直线的线性度是令人满意的。实验还研究了不同粒径的气固流动所选测点的位置。应用CONVAS模型进行数值计算,其结果与实验数据吻合较好。

固态医疗垃圾循环流化床不同密相区形状对气固运动特性影响的数值研究

医疗垃圾的燃烧处理技术中,有层燃炉、旋转窑炉、流化床焚烧炉等。但是,到目前为止,仍没有一种适合固态医疗垃圾特征的垃圾焚烧炉。文中在深入分析循环流化床流动和燃烧机理,以及固态医疗垃圾(SMW)特征基础上,提出了不同密相区结构形状(球形、椭球形、方形体)的固态医疗垃圾循环流化床(SMW-CFB),并针SMW-CFB各段特征,分段建立了描述SMW在循环流化床中的三维气固两相流动数学模型,应用SIMPLE算法,采用k-ε／RNG封闭模型,对不同密相区形状时其气固流动特性进行了数值模拟。结果表明:球形密相区湍流强度最大,方形体密相区湍流强度最弱;在近壁面,球形和椭球形密相区存在回流,并随着一次风量增加,回流变得更加明显;固态医疗垃圾颗粒进入分离器的时间随着密相区结构形状不同相差较大,密相区不同形状时,颗粒运动进入分离器的时间不一样,椭球形时间最长,达3．7 s,球形体密相区次之,达3．3 s,方形体密相区最短,但也在3 s以上。球形和椭球形密相区有助于垃圾颗粒与风充分混合接触,有利于垃圾颗粒的燃烧。

相关法在气固两相流测量中的应用研究

介绍采用相关法试制的带微处理机控制的电容式颗粒速度测量装置.该装置不仅能连续监测气固两相流中的颗粒流动瞬时特征,而且能对数据进行分析,瞬时值及统计平均值用数显方式显示,系统还具有过程报警、调节、外接打印等多功能.

旋流气固分离器内气粒两相运动特性及分离效率

基于旋转气固多相流复杂的运动特征 ,结合旋流气固分离器的特点 ,同时考虑颗粒间的碰撞与并聚和喷水加湿对颗粒间并聚及碰撞、颗粒运动特性的影响 ,并考虑颗粒对气相的作用构建了描述旋流气固分离器内湍流气固多相流的三维时均方程组 .模型封闭采用κ ε RNG模型 ,数值模拟了旋流气固分离器内气固两相流场、固相运动特性及分离效率 。

PIV应用于气固多相流动的研究现状

作为一种瞬时全场测速技术 ,PIV测试技术近年来在单相流或多相流领域中得到了广泛应用。作者概述了国内外近年来 PIV技术在气固多相流动领域中的应用状况 ,并着重对流化床和循环流化床气固两相流动粒子图像可视化研究工作进展进行了总结和分析 ,指出 PIV技术在循环流化床气固两相流体特性研究中具有很好的应用前景。图 1参 1

气固两相圆柱绕流近场特性的实验研究

采用PIV实验技术对气固两相圆柱绕流的近场特性进行了研究。通过对图像进行数据处理,发现Stokes数为0.97的颗粒与涡结构的相互作用最为强烈,在尾迹中心区流向平均速度较低,且变化幅度较大,但脉动速度和湍动能较高。而较大Stokes数的颗粒不易受涡结构的影响,流向平均速度在尾迹中心区的分布也较平缓,但脉动速度和湍动能在两侧的剪切层区较高。各种颗粒在圆柱绕流回流区的脉动速度和湍动能都要高于近尾迹区的相应值,这为颗粒的混合和稳定燃烧等提供了有利的条件。

气固两相上行流动中颗粒加速行为的研究

根据空气 - FCC颗粒在 16 m高循环床提升管内的压力梯度实验数据 ,对提升管颗粒加速区的平均颗粒浓度、颗粒加速区长度以及操作条件的影响进行了系统的分析研究。颗粒的加速导致了颗粒表观浓度沿提升管轴向的不均匀分布 ,加速区截面上颗粒表观浓度随操作参数的变化明显不同于充分发展段 ;颗粒加速区长度受操作条件影响非常显著 ,增加颗粒循环量或减小表观气速 ,都将延长颗粒加速过程 ,颗粒表观浓度也随之增加 ;特别地 ,当提升管底部有大量颗粒聚集和絮状物形成时 ,颗粒加速区将显著增长 。

气液固三相流在机械搅拌充气式浮选机内运动的数值模拟

针对机械搅拌充气式浮选机内部气液固三相流动比较复杂的情况,对有效容积为165 m3的大型机械搅拌充气式浮选机进行研究.采用Mixture多相流模型、k-ε湍流模型和雷诺时均N-S方程,对浮选机内部的气液固三相流流动进行三维湍流数值分析.通过对内流场的数值模拟,分析机械搅拌充气式浮选机内部的流动,得出浮选机内部气液固三相的速度、体积分数、湍流强度和迹线等的分布规律.

复合管道气液固三相流浆体水击压强和水击波速计算

浆体中的含气量对水击压强和波速产生重要的影响。提出了考虑含气量的浆体即气液固三相流浆体水击波速计算公式,分析了考虑气泡的存在对浆体水击波速的影响,对某一复合管道内气液固三相流浆体水击压强进行了计算.

气-液-固三相并流体系的混沌识别

通过重构相空间、Poincare截面、分维、Kolmogorov熵和Lyapunov指数谱等混沌分析方法对气 -液 -固三相并流向上流动系统的压力波动信号进行了定性和定量研究 ,研究表明 :此类系统具有非线性混沌现象 ;计算结果显示 ,系统普遍存在 2～ 3个分维 ,其中低频大尺度波动对应的分维反映全局动力学行为 。

螺旋管内气液固三相流颗粒相分布规律

为了深入认识螺旋管多相流相分离现象,并为新型螺旋管除砂器设计提供指导,本文应用马尔文粒度仪,测量了螺旋管气水砂三相流底部水平段液膜中的颗粒浓度和粒度分布。研究表明:在泡状流和分层流条件下,螺旋管底部水平段可形成稳定的连续液膜流动;在宽广的气速范围内,液膜中的颗粒浓度分布规律均为内弯侧较低、外弯侧较高,说明螺旋管除砂器对于实际生产中流动工况的变化具有良好的适应性;泡状流中提高气速有利于分离;分层流中在中等气速条件下外弯侧颗粒浓度最大,中等气速是相分离的最佳操作工况。

弯管内气液固三相流中液膜区流场的PIV测量

为了深入认识螺旋管内多相流相分离现象,应用粒子图象测速仪(PIV),对组合弯管内气水砂三相流底部水平段和上升段中液膜区的流场进行了测量。研究表明:底部水平段流动主流速度分布比较均匀,颗粒跟随流体运动;二次流十分微弱,颗粒在离心力作用下由内弯侧向外弯侧运动;速度脉动强烈,不利于相分离。上升段中流动受到重力的阻碍,同底部平段相比主流速度降低,离心力作用减弱,颗粒径向时均速度较低;流动的间歇性更强,两相速度脉动更剧烈。

垂直套管环隙内气液固三相流动沸腾传热与抗垢性能

垂直套管环隙内气液固三相流动沸腾传热与抗垢性能于志家徐维勤沈自求（大连理工大学化学工程研究所１１６０１２）关键词：流态化；沸腾；传热／抗垢分类号：ＴＱ０２１．３污垢与结疤在换热设备中普遍存在，特别是在蒸发与沸腾装置的加热壁面上更为严重．污垢使传热阻...

多流体碱雾发生器内气液固三相流动的数值模拟

为了研究多流体碱雾发生器内气-液-固三相流动过程,对气相采用标准湍流脉动κ-ε双方程模型,离散相采用随机轨道模型对碱雾发生器内多相流动进行了数值模拟,得出了碱雾发生器内各相的速度矢量场。计算结果表明:在相同的运动初始条件下,不同粒径液滴呈现出不同的空间分布,大液滴由于颗粒驰豫时间大,径向速度衰减慢,比小液滴有更大的扩展角;不同粒径的颗粒均表现出对流体较好的跟随性,由于大颗粒惯性较大,其在中心轴线处比小颗粒浓度高。