不同压力下喷动流化床气固流动特性的数值模拟研究.pdf

《不同压力下喷动流化床气固流动特性的数值模拟研究.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5期煤质技术2013年9月不同压力下喷动流化床气固流动特性的数值模拟研究张科达。，唐楠，段超，王鹏。，董卫果。(1．煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院，北京100013；2．北京市煤基节能环保炭材料重点实验室，北京100013；3．国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室，北京100013)摘要：采用非稳态欧拉一欧拉多相流模型、双方程湍流模型，对喷动流化床内的颗粒混合特性进行数值模拟，考察了压力对喷动流化床流动特性的影响。数值模拟研究结果表明：随压力增大，床层内稳定喷动区域增大，压降波动减小，流化工况更稳定。压力的增大促进喷动气的扩散，但对流化气的扩散起到抑制作用。当压力增大到一定程

2、度后，床层空隙率的变化变小，压力对气固两相混合影响的作用趋向减弱。关键词：喷动流化床，欧拉一欧拉多相流模型；流动特性；数值模拟；压力中图分类号：TQo21文献标识码：A文章编号：1007—7677(2013)05—0047—04Numericalsimulationonflowcharacteristicsofspout-fluidbedindifferentpressuresZHANGKe—da一．TANGNan一，DUANChao一，WANGPeng一，DONGWei—guo’。(1．BeringResearchInstituteofCoalChemistry，ChinaCoalResea

3、rchInstitute，Beijing100013，China2．BeijingKeyLaboratoryofCoalBasedCarbonMaterials，Beijing100013，China；3．NationalEnergyTechnology&EquipmentLaboratoryofCoalUtilizationandEmissienControl，Bering100013，China)Abstract：Numericalsimulationonparticlemixingcharacteristicsofspout—fluidbedwerebasedonun—steadyeul

4、erianmulti—phaseflowmodelandstandardk—E-turbulenceequation．Theeffectofpressureonflowcharacteristicsofthespout-fluidbedwasanalyzedthroughnumericalsimulationmethods．Theresultsshowthatthestablespoutedareainthebedincreasewiththeincreaseoftheworkingpressure．Thefluctuationofpressuredropdecreaseswiththeinc

5、reaseoftheworkingpressure．Theconditionsofflowbecomemorestablewiththeincreaseoftheworkingpressure．Theincreaseofpressurepromotesthediffusionofspoutinggas，whileinhibitsthediffusionofconvectiongas．Whenthepressureincreasestoacertainextent，thechangesofbedvoidvolumebecomesmaller，thepressureontheeffectsofga

6、s—solidtwo—phasemixingtendtodiminish．Keywords：spout．fluidbed：eulerianmulti—phaseflowmodel；flowcharacteristics；numericalsimulation：pressure喷动流化床由于其气固混合的优越性，越来越质效率更提高，内循环更稳定，且气化剂在床内停受到学者的关注，并被广泛应用于煤气化领域。由留时间变长，反应物的浓度也增大，因而加压喷动于对喷动流化床的流动特性缺乏全面的了解，因而流化床的生产能力较常压条件下更大。同时，加压导致了喷动流化床在大型工业化应用上仍然存在很有利于提高煤气的有效

7、成分、减少飞灰带出量及提多制约。喷动流化床的流动形态是喷动流化床反应高煤的利用效率。因此研究加压条件下的喷动流化器的设计与运行中一个很重要的参数]。然而，由床内气固混合特性更有意义。于两相流动往往呈现出多态性和复杂性，要全面了以下主要探讨在加压条件下利用Fluent软件解其颗粒的运动及传递特性，特别对稠密气固系统对加压喷动流化床的颗粒混合特性进行模拟，研究颗粒混合的测量往往受到实验手段的限制。随着