探索气液固三相流化床内局部流动性能的数值模拟与预测放大

《探索气液固三相流化床内局部流动性能的数值模拟与预测放大》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、天津大学硕士学位论文气液固三相流化床内局部流动性能的数值模拟与预测放大姓名：黄琳申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：李佟茗;闻建平2000.2.1中文提要本文从理论和数值模拟的角度对气液固三相流化床内的局部流动性能进行了研究。详细叙述和比较了两相流动数值模拟中的两个模型——双流体模型和粒予分散模型，并结合气液固三相流流动研究中的基本问题和现状，提出了基于双流体模型和粒子分散模型相结合的流动模型与模拟方法进行气液固三相反应器流动过程预测设计与放大的新思路。本文在借鉴国内外多相流相间耦合最新研究成果的基础上，建立了封闭的气液固三相局部流动的Euler

2、ian／Eulerian／Lagrangian模型(即E／E／L模型)，结合IPSA和PSIC数值算法，经过反复的调试，开发出了适用于气液固三相局部流动的数值计算程序。(并采用胡宗定、于宝田等人公布的实验数据进行验证，模拟结果与实验值吻合较好，说明本文所提出的气液固三相局部流动模型具有较高的可靠性。f＼／关键词：气液固三相流化床，局部流动，E／E／L流动模型，数值模拟ABSTRACTThispaperstudieslocalflowperformanceingas—liquid·solidthree-phasefluidizedbedbytheoret

3、icalandcomputationalapproaches．Twomodelsoftwo—phaseflownumericalsimulation(TwoFluidModelandDistinctElementMethod)arespecifiedandcomparedwitheachother．Fundamentalproblemsarisingfromgas—liquid-solidthree-phaseflowwereanalyzed．UsingTwoFluidModelandDistinctElementMethod，anewideaands

4、trategyonsimulationofgas—liquid—solidthree-ohasefluidizedbedWasproposed．AclosedEulerian／Eulerian／Lagrangianmathematicalmodel(E／E／Lmodel)forgas—liquid—solidthree—phaselocalflowwasestablished．BasedonIPSAandPSICsolutiontechniques，theprogramofcalculatinggas-·liquid-·solidthree-phase

5、localflowwasachieved．Andthroughthecomparisonbetweenthesimulationresultsandexperimentaldata，theapplicabilityandreliabilityofthemodelwerevalidated．Keywords：gas—liquid—solidthree—phasefluidizedbed，localflowE／E／Lmodel，numericalsimulation天津大学硕士学位论文第～章前占第一章前言伴有传热、传质及反应的气液固三相流动是化工装置中的基

6、本现象。由于三相流动的复杂性，一直是化工过程领域中困难又急需解决的关键问题之一。研究三相流体流动问题远比研究单相流体及两相流体的流动复杂得多，其主要困难在于相与相之间质量、动量和能量的相互作用、相互耦合关系十分复杂，难以精确描述。传统气液固三相流化床的设计和放大，在很大程度上依赖于纯经验或半经验的模型，或者采用拟均相或均相的处理方法，引入有效的性质加以修正，无法准确地描述三相流动中相与相之间相互耦合的复杂关系。如何突破传统的研究方法，对气液固三相流化床进行精确的物理描述及数学描述一直是多相反应器研究的主题。从70年代初开始，随着数值计算和计算机的发展，

7、建立在多相流体运动基本控制方程基础上的数值模拟技术愈来愈受到研究者们的重视。近二十几年来，已有许多研究者运用数值模拟的方法，对怎样以及如何精确描述多相流动基本规律进行了大量的研究，并取得了显著的成绩。目前，关于多相流体流动的理论模型综合起来有以下四种：无滑移连续介质模型[1’”、小滑移连续介质模型C3．“、滑移一扩散连续介质模型[5·61和分散的颗粒群轨迹模型”’83。前三种模型是在欧拉坐标中考虑多相流体的流动，其特点都是把分散的颗粒群和流体相一样看作是连续介质来处理，颗粒相和流体相一样有自身的压力、粘性系数和湍流扩散系数等。而最后一种模型则是运用拉格

8、朗日方法，即用跟踪颗粒运动轨迹的方法来描述颗粒运动。应用上述四种模型来解决实际的气固、气液、液