导向管喷动流化床内宽筛分硅颗粒流化特性的实验及模拟.pdf

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1、2017年第36卷第7期化工进展CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS·2381·导向管喷动流化床内宽筛分硅颗粒流化特性的实验及模拟张月梅，黄国强，苏国良(天津大学化工学院，天津300072)摘要：在内径为182mm的导向管喷动流化床中，以亚毫米级的宽筛分硅颗粒为物料，对喷动气旁路特性进行了实验研究，分别考察了静止床层高度、夹带区高度、导向管内径、喷动气速和流化气速对喷动气旁路分率的影响。结果表明喷动气的旁路分率随喷动气速的增加首先保持平稳，随后降低直至保持稳定值：当喷动气速较小时，旁路分率随静止床层高度的增加而增加，当喷动气速足够大时，静

2、止床高的变化对旁路分率影响不大：此外，喷动气旁路分率随流化气速、导向管内径的增加而增大，但随着导向管安装高度的增加而减小。同时，采用基于颗粒动力学理论的双欧拉模型，通过Fluent建立了与冷态实验条件一致的导向管喷动流化床气固两相流的数理模型，经计算流体力学模拟考察了相关参数对模拟结果的影响。结果表明压降与实验值吻合，流态化外观也与实验结果一致。所建立的模型具有一定的准确性和可靠性，可以成为预测实验结果的有效途径。关键词：导向管喷动流化床；宽粒度分布：气体旁路：两相流；计算流体力学：数值模拟：实验验证中图分类号：TQl27．2文献标志码：A文章编号：1000—6613(2017

3、)07—2381—12DoI：10．16085，：j．issn．1000—6613．2016-218lExperimentandsimulationontheflowcharacteristicsofsiliconparticleswithawidesizedistributionindrafttubespout-fluidbedZHANGYuemei，HUANGGuoqiang，SUGuoliang(SchoolofChemicalEngineeringandTechnology，TianjinUniversity，Tianjin300072，China)Abstract：A

4、cylindricalspout-fluidbed(182mmininnerdiameter)equippedwithadrafttubeandloadedwithsub—millimetergradesiliconparticlesofwidesizedistributionwasusedtostudythegasbypassingfractionofspoutinggas．Effectsofstaticbedheight，entrainmentzoneheight，drafttubediameter，andthespoutingandfluidizinggasvelocit

5、yonthegasbypassingfractionofspoutinggaswereinvestigated．Theresultsshowthatthegasbypassingfractionofspoutinggasremainsstableatlowspoutinggasvelocitiesanddecreasesthereafter．Athighspoutinggasvelocities，itreachesastablevalue．Atlowspoutinggasvelocities，thegasfractionincreaseswiththestaticbedheig

6、ht．Whenthespoutinggasvelocityissufficientlyhigh，thestaticbedheighthaslittleeffectonthegasbypassing．Inaddition，thegasfractionincreaseswiththefluidizinggasvelocityandthedrafttubediameter，butdecreaseswiththeentrainmentzoneheight．Furthermore，amathematicalmodelforgas—particletwo··phaseflowindraft

7、tubespout·-fluidbedwasestablishedbasedontheEulerian·-Eulerianmodelaccordingtothekinetictheoryofgranularflow．EffectsofrelatedparametersonsimulationresultswereinvestigatedbyCFDsimulation．Thenumericalsimulationshowsthatboththecalculatedbedpressuredrop