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《分布板开孔率对气固流化床流动特性的影响_董淑芹.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第24卷第5期化学反应工程与工艺Vo,Nosl242008年10月ChemiealReaetionEngineeringandTeehnology()et.2008文章编号:1001一7631(2008)05一0433一07分布板开孔率对气固流化床流动特性的影响董淑芹司崇殿曹长青郭庆杰(青岛科技大学化工学院,,山东青岛清洁化工过程山东省重点实验室266042)..摘:。,16m,以空气和流化催化裂化颗粒为气相和固相,要在内径14m高的气固流化床中采用一,Pv6A型光纤测速仪和U形管压差计分别测定三种不同开孔率分布板时的颗粒浓度分布和分
2、布板压降.,,同时应用流体力学软件Fluent62分别对三种不同开孔率分布板压降径向固含率分布进行了模拟计算模拟结果与实验值吻合较好。研究结果显示,分布板压降随开孔率的增大,而减小分布板开孔率大于..,,。。86%后对压降影响较小径向固含率波动随开孔率的增大而增大开孔率46%的分布板径向固含率分布曲线波动最小,气固分布最均匀。关键词:气固流化床;分布板开孔率;计算流体力学.中图分类号:T叼叼132文献标识码:A,、、分布板是流化床反应器的基本构件分布板附近区域对于流体动力学行为化学反应热量传递,。〔2一‘」和质量传递有重要作用是流化床
3、反应器设计和放大的重要影响因素之一[1j以往研究者已对分,。布板结构作了大量的研究工作对理论研究和工业生产都有重要的指导意义,分布板开孔率的大小影响孔道与反应器截面积之比和孔内气流流速从而影响流体通过气体分布,。,板的孔道阻力[l0习因此系统研究多孔式分布板不同开孔率条件下的流体流动行为尤为重要目前〔,一叼,流体力学软件Fluent在态化领域越来越受到研究者的关注但利用计算流体力学(CFD)方法研究分布板开孔率对固体颗粒流化状态的影响尚未见公开文献报道。多数研究者使用Fluent软件建,,立流化床模型时忽略了分布板[6.川的影响虽然能
4、在一定误差范围内反映出流体的流动状况但不能.。2,T,给出真实微观流场特征本工作应用流体力学软件Fluent6采用GAMBI前处理器建立物理,,,模型时考虑分布板的存在采用实验研究与数值模拟相结合的方法研究了三种不同开孔率分布板确定最佳开孔率。在此基础上,研究均匀多孔分布板开孔率对压降的影响,验证气固流化床内FCC,。颗粒流体动力学行为为该类型反应器的设计和放大提供可靠的理论指导1数值模型的建立1.1数值模型K-::单一气相体系采用标准模型Ic:湍流动能方程,__、.,__、.,.产八己K。_、,。己己a厂/]二、少卞、u￡/石二丁I
5、t拜二丁lkbIM口k(1)瓦拼石丁砰一个二厄卞。卞甘一仔一卞U乙.蕊i口‘、口x,口孟z日勺扩散方程,,、.l。、3ObZ,￡己己_己厂/群八己￡+G(G+CG)一C+S于又辉少十衣尸,、u,夕石二甲}l严石气了(2)阵一卞丁l母口LU工:U工少二、口￡,划苗z誓:2一04一:一06一收稿日期00814;修订日期200824,,,,,。一:e·u·作者简介:董淑芹(2950一)女硕士研究生;曹长青(1965一)男教授通讯联系人Emailhangqingeao@qusteden基金项目:国家自然科学基金(20676064);山东省泰i
6、lJ学者建设工程基金(JSZoosloo36)434化学反应工程与工艺2008年10月[l’〕:气固两相流模拟计算过程中引用的模型如下q相:(气相或固相)连续方程(·。·口。,,+二(一户风,一暴(3)气相:动量守恒方程a,··a·g:、ag(气凡风风)-一甲P+甲+气凡曹+K(风一仄)(4)蕊八风)+甲魂:固相动量守恒方程(as。;)+二·as。;·s·as。g:(、)二,一二p+二、+;+K(、一;)、了‘Z了、尸卜UO内、产Z、,J最一3asa:e。:,凡!认一几-Kr,,Z,(丛)v4dr,sU/.,二、,、2干。_‘一气产
7、(甲.v.v。a入;。.v。1氏尸十V)一办一万召)V(7)J固:体压力,,s:ssss:。,ssaea’了叮、2.、0了、产、,P=户日+2尸(1+)g日0口‘/3,1一(一玉一)。。:g一yaa一‘ren[‘2口,‘’:曳力模型选用Sm一lOBi模型此模型是基于流化床末端速度的测量〔〕oesag_CR,。(10)v24子r,,..s·v一05A一0o6+(0乃6天瓦)虑二A)厄([Re干瓦12尺瓦.石干A」11),·式中A一a“鑫··,.a:oB一0sa28二85;··,.ag)085B=0sa65忿。Daaae[‘2」:曳力系数
8、C采用llVll形式,。。..。八4‘8七”、.。j(12)一十赤西云un〔‘幻:体积粘度方程采用L模型,。,,“二。dg一(‘+一)“2一合(臀)(13),,,[1‘‘2〕oar[1“〕:为改善收敛效果需要考虑摩擦粘度
