一、EXPERIMENTAL RESEARCH OF CYLINDER TO BED HEAT TRANSFER IN AGITATED FLUIDIZED BEDS（论文文献综述）
张圣禹,李小龙,王涛,张子木,刘燕,张廷安[1]（2021）在《新型侧搅拌流化床气-固流化质量的模拟》文中提出在流态化炼铁的过程中,由于气-固分布不均匀,导致节涌、沟流、气体利用率低、粘结失流等现象,甚至出现死床的状况.本实验建立新型侧搅拌流化床反应器的物理模型,研究了搅拌方式、空气体积流率、搅拌器转速、搅拌器倾斜角度四个因素对流化床内颗粒与气泡运动行为及压强变化规律的影响.结果表明:侧搅拌流化床的气-固流化质量优于垂直搅拌流化床,气泡尺寸显着减小;空气体积流率的增加会使流化床内颗粒运动情况加剧,气泡尺寸增大,压强变化加剧;搅拌桨转速增加可有效地剪切、破碎床内气泡;倾斜角度为45°的侧搅拌流化床内的气-固流化质量最优.
吴兴[2]（2019）在《生物质流化特性与流化床热解试验研究》文中提出生物质热解液化技术被认为是最具潜力的生物质能开发技术之一,油、气、炭三种热解产物都已被认定具有很高的应用价值或应用潜力。目前,生物质热解的相关研究已经在实验室取得了很好的效果,但是大多数都还局限在微反应器或小试装置上。具有工业化应用前景的流化床热解反应器的开发和完善,目前主要面临两方面的问题。一是生物质颗粒高效和稳定流化的实现。生物质颗粒由于形状不规则、表面毛刺多、含水量高等特点而使其流化特性较石英砂、煤粉等颗粒更为复杂,不能直接借鉴现有流态化成果;而且生物质流化床热解反应器内的气固两相存在着动量、热量和质量的交换,故流动状态和传热传质过程都极其复杂,相关研究尚不完备。另一问题是,对于生物质流化床热解而言,很多工艺参数之间存在耦合关系,从而给流化床热解反应器的精准操作和稳定控制带来很大困难。基于此,本文拟对生物质颗粒流化及热解特性进行研究。即首先建立一个可视化流化床实验平台,并通过数值模拟对其布风系统进行优化;然后在该实验台上探究生物质颗粒流化的主要影响因素,提出相应的改善方案,并模拟生物质流化床热解过程中的颗粒分离过程;最后,在流化床热解耦合分级冷凝中试装置上对生物质流化热解过程中的挥发分析出特性、产物分布与富集规律进行试验研究。本文具体研究如下:1.流化床热解反应器布风系统的数值模拟研究在常见生物质流化气速范围内,利用Fluent软件对流化床热解反应器的布风系统进行了数值模拟。研究发现,送风管道中的气流经扩散管调整进入风室,在整个风室内各部位的静压基本相等,而在风室底部气速呈现出中间高于两侧的不一致现象,只有在临界风室高度以上气速才能均匀分布,并且进口流量越大,临界风室高度也越大。风帽的阻力特性受风帽内部结构和流动介质特性的影响。蘑菇型风帽内部结构较简单,阻力主要为在进出口部位所产生的局部阻力,因此只需调整风帽进出口的尺寸即可控制整个风帽的阻力大小;开孔率和进出口尺寸与风帽的阻力表现为负相关关系;风帽出口孔的排布形式不影响风帽的阻力特性,但对流化床内的流场却有着较大影响。对安装有蘑菇型风帽（8个出风口呈两层错位排布）的四种布风板进行了数值模拟,结果表明:布风板风帽越少、开孔率越低、布风板阻力则越大,且随着流量的增大、阻力增大得越快;布风板的阻力与板上的风帽布置方式无关,从阻力流量关系的角度看,可以认为布风板上的风帽相当于并联关系;但布风板上的风帽排布方式对床内流场有较大影响,在开孔率相同的情况下,三角形排布更有利于流场的均匀分布。通过对流化床布风系统的数值模拟,并经分析研究后确定:布风板安装合适的位置高度Hg应大于0.4m;选取配装37个蘑菇型风帽（8个出风口两层错位排布）,帽间三角形排布,开孔率为6.04%的布风板作为生物质热解流化床装置的布风系统。2.生物质颗粒冷态流化特性研究以稻壳和核桃壳为生物质代表,从物料粒径大小及分布、起始床层高度和生物质含水量三个方面对生物质颗粒的流化特性展开进一步研究。结果表明:稻壳和核桃壳的颗粒粒径对其流化特性有着显着影响。A类和D类粒径的稻壳及核桃壳颗粒均不能被流化,前者与颗粒间范德华力有关,后者与床层大气泡有关。B类稻壳颗粒呈现出类似D类颗粒流化特性,而B类核桃壳颗粒的流化行为与A类颗粒类似。对于宽粒径分布物料,去除C类细粉可使其流化质量明显提高;起始床层高度对生物质的最小流化速度影响较小,但对床层稳定性影响较大。稻壳和核桃壳颗粒的临界流化速度与含水量均呈S型变化关系,但二者的含水量上限不同,分别为16.2wt%和26.3wt%。S型曲线上缓慢增长段主要与含水量增加导致的颗粒密度增大有关,而快速增长段主要与颗粒间液桥力导致的颗粒团聚有关。此外,低含水量生物质在流化过程中由于受静电力的作用,而易被吸附在床体壁面上。随后,选用不同粒径的石英砂为助流化粒子,研究了不同掺混比例核桃壳/石英砂二元混合物的流化特性和混合与分离行为。与单组分流化不同,核桃壳/石英砂双组分流化过程中床层颗粒从固定床到流化床的状态转变存在一个过渡区间;核桃壳流化过程中,若选择60～80目石英砂作为助流粒子,则过渡区间最小、流化状态更稳定。此外,随着助流粒子掺混量的增大,二元混合物的过渡区间先减小后增加,流化指数先增加后趋于稳定。气速对核桃壳/石英砂双组分流化过程中的混合分离状态有着很大影响。在流化过渡区间,随着气速的增大,两组分的分离程度逐渐增大;而在完全流化段,进一步增加气速,过渡区间末端处于完全分离的物料又被重新反混。整个混合分离过程主要与气泡的生长、聚并、破裂等行为有关。在流化过程中,混合与分离行为同时存在,相互竞争。当气速确定时,二者则处于动态平衡状态。3.生物质流化床热解过程中颗粒分离特性研究为了模拟不同工况下流化床热解反应器内的颗粒夹带和扬析特性,建立了核桃壳、半焦、炭粉三者之间不同比例的多元混合物料模型,随后在冷态流化床上进行了混合物料夹带扬析的实验。分析实验结果可知,在炭粉和核桃壳的终端速度（ut,i～ut,f）范围内,沿床体轴向床层依次呈现出底部浓密相鼓泡区、中部分离沉降区和顶部稀相气力输送区三种不同的流动形态。依赖于气速的不同,三种流型的区间范围有所差异。在底部鼓泡区域存在气泡顶端和尾涡两种粒子夹带机制。在高气速条件下,颗粒夹带主要受气泡尾涡控制,并且自由空域内更多原本低气速时沉降返回浓相区的粗颗粒将“转化”为可扬析颗粒被带离床体;随着气速的增大,沉降分离高度（TDH）逐渐增大,气速高于临界值后,整个床层进入气力输送状态,TDH不存在;此外,床料中轻质组分越多,TDH增大的则越快;床料扬析率常数K随气体速度增大而增大,但扬析颗粒的纯净度却呈现相反的变化。4.流化床热解耦合分级冷凝试验研究在流化床热解耦合分级冷凝中试装置上对核桃壳进行了流化热解试验研究。在不同热解温度和载气流量下收集炭粉,并对其进行工业分析可知:随着热解温度的升高,炭粉挥发分含量变低、热解气的产率则越高;当温度达到525℃时,核桃壳中的挥发分可被完全析出。此外,降低载气流量也有利于增大热解气的产率。热态工况下,由于挥发分析出而生成的内生气泡,极大地促进了颗粒的扬析,并导致颗粒停留时间不足。对不同载体气速和热解温度条件下核桃壳热解获得的炭粉、热解气和各级生物油的产率及组成分析可知:当热解温度为500℃时,生物油总收率最高,酚类物质和烃类物质分别在二、三级生物油中较好地富集;随着载气流量的增大,热解气的产率先增加后减小,固体产物则呈现相反变化。此外,过高的载气流量会导致热解气中不可冷凝气含量增大,因而一方面使得可冷凝组分的传质阻力增大,另一方面使可冷凝组分分压减小、露点降低,从而导致二级生物油收率下降,三级生物油收率上升。
杨新[3]（2019）在《基于压力信号的双循环流化床大异重颗粒流动规律研究》文中认为当前,利用流化床装置进行的气化技术是生物质能源利用的重要途径。其中双循环流化床系统采用鼓泡流化床和快速流化床组合的方式,对生物质气化反应涉及到的气化和燃烧过程进行分区强化,可有效提高产气品质和产量。该系统因两床流化状态的不同而存在复杂的颗粒流动规律,且生物质-惰性流化介质混合颗粒的物性差异又会加剧其复杂程度。为此,本文采用石英砂与稻壳所组成的大异重颗粒作为实验床料,分别在鼓泡流化床和双循环流化床冷态实验装置上进行压力信号分析,研究其波动特性与颗粒流动规律间的关系,建立数据驱动模型和动力学模型实现颗粒循环流率等状态参数预测和故障诊断,为双循环流化床气化装置的运行、设计提供理论基础。（1）在鼓泡床冷态实验装置上,对稻壳-石英砂大异重颗粒的初始流化特性进行实验研究和初始流化速度经验公式的回归拟合,发现大异重颗粒中稻壳质量分数和石英砂粒径的增加将造成颗粒初始流化速度的增大;对不同表观气速、床层物料质量、石英砂颗粒平均粒径和稻壳质量分数下的床层压力信号进行的特征提取方法表明鼓泡床内颗粒的运动规律在很大程度上受气泡相的影响,因而其压力信号的主频多分布在5Hz左右,HHT变换后中频段和小波多分辨率分析后的3尺度（6.25～12.5 Hz）和4尺度（3.125～6.25 Hz）所占能量较大,且递归图和特征参数通过非线性分析方法同样表明床内颗粒运动因气泡相的影响呈现明显间歇性。（2）在双循环流化床冷态实验装置上,对双床间大异重颗粒流动规律开展了实验研究,发现表征运动规律的循环流率和循环物料组分随气化室风速、提升管风速、床层物料量、石英砂粒径以及初始稻壳质量分数的变化而呈现不同的变化规律,且初始床层物料量对颗粒运动规律的影响较大,在实际生产中应加强对该参数的监测和控制;基于实验结果,建立用于颗粒循环流率和循环物料组分变化预测的BP神经网络、遗传算法优化的BP神经网络、支持向量机、最小二乘支持向量机、核极限学习机和核极限学习机模型。其中,核极限学习机模型对上述两状态参数预测的平均绝对百分比误差分别为2.35%和1.48%,具有较高的泛化能力和预测精度且预测时间较短,可作为较优模型实现对运行过程中状态参数的监测与预警。（3）在不同控制参数下,通过压力信号分析方法对双循环流化床系统的提升管（快速床）内颗粒流动规律进行研究,发现压力信号波动的平均频率分布在25Hz左右,且HHT变换后的高频部分和小波多分辨率分解后的1尺度（25～50 Hz）和2尺度（12.5～25 Hz）能量的占比较大,表明提升管内颗粒运动时存在强烈的颗粒碰撞、摩擦作用。此外还发现提升管风速的通过控制两床间颗粒循环流率影响到气化室内的颗粒运动规律,使其压力信号主频分布于10Hz左右,其小波分析时2尺度（12.5～25 Hz）和3尺度（6.25～12.5 Hz）能量占比较大,且对应的递归参数（层流率）也呈现一定的变化规律。（4）过向双循环流化床中加入生物质结块和堵塞气化室布风装置不同区域的方法,模拟床内发生的结块和堵塞故障,进行各故障状态下压力信号特征参数与结块程度、堵塞位置间关系的研究,发现结块、堵塞故障将造成颗粒流动规律的变差,并使对应的压力信号波动特征随故障的不同而呈现不同变化规律。在此基础上,采用小波分解（变分模态分解）与样本熵（特征能量）相结合的方法对压力信号进行特征提取,并建立核极限学习机模型实现对故障的诊断和分类,其中,基于小波分解与特征能量提取的核极限学习机模型在对故障诊断时的训练和测试精度分别高达100%和82.50%,可实现压力信号在双循环流化床系统诊断方面的应用。（5）根据颗粒浓度分布（密相-稀相分区）和颗粒速度变化（加速-充分发展区）分别建立提升管压降模型,比较选取较优提升管压降模型,然后基于两床压力平衡和床料质量守恒建立双循环流化床动力学模型,实现大异重颗粒循环流率的预测。模型建立过程中,根据各分区特点将大异重颗粒分别采用均相颗粒或分相颗粒进行替代。预测结果表明,尽管对大异重颗粒循环流率的预测存在一定误差（最大误差-22.18%）,但该动力学模型对控制参数与循环流率间关系的预测与实验测量具有相同的变化趋势,因此其在对双循环流化床系统尤其是大异重颗粒时的循环流率预测具有较高的适用性。
陈伟[4]（2018）在《气固浓相分选流化床内不同区域入料的分离特性》文中认为气固浓相分选流化床能够实现6-50 mm级煤炭的有效分选,但流化介质与加重质之间的物性差异决定了加重质的流化状态及其在床层内的非均质流动方式,进而影响床层密度及稳定性。稳定的流态及床层密度是物料在流化床中能够准确按密度分选的必要条件。在实际操作条件下,床层各区域加重质的流态及床层密度很难达到均匀一致,待分选物料在床层各区域所受作用力及沉降运动也不相同,各区域分选效果存在显着性差异,因此研究分选流化床中不同区域入料的分离规律十分重要。研究以压缩空气为流化介质,0.074-0.3 mm为主的磁铁矿粉为加重质。通过磁铁矿粉的堆密度特性、附壁特性、流动性等特性了解加重质物性。以理论假说和猜想为切入点,利用单因素试验探索床层密度及稳定性与静床高的关系。在不同流化数条件下,通过运用MATLAB软件对采集的床层密度数据进行绘制云图,测量床层压力梯度,计算床层密度标准差及观察床层内气泡的生长现象等方法对床层流化效果进行评价。运用SF-3测力计测量不同粒度、密度的示踪球在床层内部所受合力大小;利用大密度钢球模拟高密度物料沉降过程;借助J0207电磁打点计时器测量物料沉降过程并记录。阐述不同流化数条件下,不同区域入料时不同粒度、密度示踪物料的受力及沉降规律;完善了在静态入料状态下物料颗粒在床层内的受力关系模型。（?）通过对气固浓相分选流化床内不同区域入料进行分选试验研究,将床层划分为九个区域（纵向A1、A2、A3三个区域;横向B1、B2、B3三个区域。）。利用单因素试验探索静床高、分选时间、流化数等操作因素对分选效果的影响,通过不同区域入料分选探究各区域的分选效果。结果表明:在静床高H0=140 mm条件下,分选时间T为2 min、3 min、4 min时,可能偏差E值分别为0.105 g/cm3、0.105 g/cm3、0.104 g/cm3;流化数N为1.35、1.5、1.65时,可能偏差E值分别为0.135 g/cm3、0.110 g/cm3、0.112 g/cm3。由不同区域入料分选可知,床层上部A1区域与A1B1区域分选效果接近一致,当物料给入到区域A1、A2B1、A2B3进行分选时,可能偏差E值分别为0.090 g/cm3、0.135 g/cm3、0.130 g/cm3。利用直观分析三因素三水平正交试验结果获得两组优组合（T=3 min、N=1.5、A2B1）和（T=3 min、N=1.65、A1B1）试验条件,分选所得精煤灰分为10.66%、11.02%;可燃体回收率为81.08%、82.54%;可能偏差E值为0.095 g/cm3、0.097 g/cm3。
周念鑫[5]（2018）在《刮板行为对空气重介质流化床稳定性及分选的作用机制》文中指出2017年煤炭在我国的能源消费占比达到60%,依旧处于主导地位。生产利用过程中,原煤的伴生矿物质可能会引起高能耗和环境污染等问题,因此亟需对其进行分选加工,剔除矿物质并提高煤质。然而我国煤炭可采储量2/3处于干旱缺水地区,较难开展湿法选煤应用推广。空气重介质流化床是一种高效的干法选煤技术,可满足煤炭降灰提质的要求,实现对煤炭高效分选。空气重介质流化床是一个十分复杂的气固两相多尺度物料分离系统,不仅要形成密度稳定的流态化床层以分选入料,还需及时排出分选后产品。迄今为止刮板行为对流化床稳定性及分选影响的研究几乎空白,因此系统研究刮板行为对空气重介质流化床稳定性及分选的作用机理十分重要。本文研究不同密度颗粒在流化床内分离的力学基础,阐明刮板行为对床层压降、起始流化气速、床层密度空间分布和膨胀率的影响,明确运动刮板抑制气泡生成的机理;同时,利用实验室连续式空气重介质流化床分选系统开展示踪颗粒的分选研究,阐明刮板速度和气流速度对分选效果的影响。基于探索性实验研究,设计并制造实验室规模的连续式空气重介质流化床分选系统。机械强度计算显示,链条所受张力1700N,刮板强度校核表明其所受最大弯矩远小于许用抗弯强度,满足动态实验研究的需要。对比颗粒在不同刮板状态时垂直方向的受力情况,建立了不同密度煤粒在流化床内运动的加速度方程。为确保入选煤炭在床层中运动时实现分离,提出了刮板高度与颗粒在垂直方向受力及运动速度的关联式。采用Syamlal-O’Brien模型作为曳力方程,归还系数0.9,选用0.2mm粒级磁铁矿粉作为主导粒级,使用欧拉多相流模型进行连续式空气重介质流化床不同气流速度和刮板速度条件下的模拟研究。结果表明刮板间距增加会促进大气泡生成,影响流化床床层稳定性。刮板静态时床层压降较动态刮板条件下高200 Pa,床层密度在2000 kg/m3左右。床层流化稳定后压降的模拟值与实验值误差在3%11%以内。颗粒动力学研究则表明刮板静态时,加重质颗粒在床层纵向呈中心区域上升,两侧下降的运动趋势;增加刮板间距促使颗粒速度波动变大。在流化床两侧,颗粒的横向速度多为0.1m/s以下,以纵向运动为主导。在床层表层,颗粒在横向速度最大高达0.35m/s,且位于0.15m床高以下的颗粒运动方向与0.15m床高以上的颗粒运动方向相反。实验室连续式空气重介质流化床系统的布风效果良好,各测试点的压降曲线重叠。运动刮板推动加重质移动时产生的滑动摩擦力致使不同床高加重质存在垂直方向的速度梯度,床层压降比刮板静止时低。床层的起始流化气速随刮板间距的增加而增加,但刮板速度对其影响较小;床层膨胀率与刮板间距和速度的关系与起始流化气速相反。高速动态分析显示,在较高气流速度和刮板速度条件下,床层内出现较明显的团涌行为,促使在床层竖直方向形成合理的密度梯度。运动刮板抑制气泡生成的机理分析表明,刮板最佳速度与其间距成正比,50 mm刮板间距时的最佳速度为0.354m/s。床层密度稳定性随着刮板速度的增加呈先提高后降低的趋势,在刮板速度超过0.354 m/s有恶化的趋势。利用实验室空气重介质流化床开展全因素（刮板速度和气流速度）的示踪颗粒分选实验,分别建立了分选可能偏差E值以及处理量同刮板速度的关系模型;分选可能偏差E值均随刮板速度和气流速度的增加呈先降低后升高的趋势,在气流速度14 cm/s、刮板间距50 mm和速度0.3 m/s时流化床对示踪煤炭分选效果最佳,E值为0.055g/cm-3,与运动刮板抑制气泡生成机理及空气重介质流化床流化特性研究中确定的最佳刮板速度相吻合。
都艺伟[6]（2018）在《内置螺旋挡板流化床颗粒停留时间分布及干燥特性研究》文中研究指明流化床在诸多工业生产过程中有着广泛的应用。对工程中使用的流化床干燥器与反应器来说,颗粒在其内的停留时间是一个重要参数。颗粒停留时间分布的均匀性直接影响着流化床反应器中的反应程度及生成物品质,也影响着流化床干燥器中干燥的均匀程度及产品的质量。在流化床筒体内设置内构件可改善颗粒运动状况、有效抑制颗粒返混,故研究内构件流化床内颗粒的停留时间分布具有重要意义。本文在一种内置螺旋挡板流化床内,研究均匀颗粒及轻质大颗粒的停留时间分布,并进一步探讨内置螺旋挡板流化床用于干燥过程时的干燥特性,为此种流化床的系列化设计及工业化应用提供实验依据。在内置螺旋挡板的冷态鼓泡流化床实验台上,采用脉冲示踪法,通过大量重复实验研究均匀颗粒停留时间分布规律。研究结果表明:螺旋挡板对均匀颗粒停留时间分布有着重大影响,流化床内设置螺旋挡板后,颗粒平均停留时间减小、无量纲方差显着减小,颗粒流动趋向于平推流。加料速率约增大为原来的2倍时,停留时间约减小为原来的50%,颗粒停留时间分布的无量纲方差也减小。床料高度增加,颗粒平均停留时间、无量纲方差均增大,颗粒运动向全混流靠近。随着颗粒粒径的增大,颗粒在流化床内的停留时间变长,但粒径对颗粒停留时间分布的离散程度影响不大。研究风速范围内,随流化风速增大,颗粒的平均停留时间变长,停留时间概率密度分布曲线拖尾明显,无量纲方差增大,颗粒流动状态远离平推流。为研究轻质大颗粒在内置螺旋挡板流化床内停留时间分布的特性,分别以小米和芝麻颗粒为示踪颗粒,研究不同轻质大颗粒在不同流化风速下的停留时间分布规律,并探讨螺旋挡板内构件对大颗粒停留时间分布的影响。结果表明:流化床内设置螺旋挡板后,两种轻质大颗粒90%概率到达卸料口所用最小时间比无螺旋挡板时缩短约50%,螺旋挡板的存在抑制了大颗粒的返混,使其运动更趋向于平推流。尺寸较大、密度较小、薄片状的芝麻颗粒较尺寸较小、密度较大、近球形的小米颗粒的平均停留时间更长、无量纲方差更大、在流化床内的运动更复杂、返混更明显。随着流化风速的增大,两种轻质大颗粒的停留时间都逐渐增大;在流化风速由0.28m/s增加到0.32m/s时,两种轻质大颗粒的无量纲方差均增大了近1倍,但当流化风速继续增大到0.39m/s时,无量纲方差的变化不明显。通过在上述冷态实验台上加入电加热器、并布置相应的温湿度测点,构成内置螺旋挡板流化床干燥特性研究实验台。在充分分析了该流化床干燥器内的传热传质过程后,简单介绍了此种连续干燥流化床内的干燥模型,并根据质量守恒与能量守恒定律,通过实验测定流化空气进出床层的含湿量差及温差来反应流化床的干燥特性。研究表明:颗粒沿螺旋通道向卸料口运动的过程中,干燥速率逐渐减小,干燥消耗的能量也逐渐减小。流化风入口温度越高,在前半段螺旋通道内,干燥速率越大,后半段螺旋通道内,干燥速率越小;随流化风入口温度升高,空气的进出口温差增大,干燥消耗的能量增加。在实验流化风速范围内,增加流化风速对干燥速率的影响不大。颗粒的初始含湿量越高,干燥速率越高,干燥消耗的能量越多。
吕鹏[7]（2017）在《浓相气固流化床流化特性及CPFD数值模拟》文中进行了进一步梳理空气重介质流化床分选技术的基础是阿基米德原理,没有一个在空间上密度均匀分布的流化环境,待分选物料就难以按密度分层,进一步的分选也无法实现;而若床层密度在时间范围上的密度波动较大,则已分层的物料也容易被破坏掉,同样对分选结果不利。考虑到空气重介质流化床用于物料持续性分选,因此需对不同参数水平下的床内加重质的流化状态以及局部床层密度在空间和时间上的分布进行研究。论文首先研究了初始床层高度、加重质粒径和流化数,对空气重介质流化床床层密度在时间和空间分布上的影响。研究认为:床层密度在宽度方向上,总体呈现中间低（1.72-1.82g/cm3）、两边高（1.80-1.88g/cm3）;沿床高方向上,则是中部较高（1.75-1.84g/cm3）,上下部相近但较中部略偏低0.01-0.03g/cm3。较高的初始床层有利于将整体床层密度维持在一个较窄的范围内。增加初始床层高度主要是使水平方向的分布更加均匀,从而使对整体床层密度的标准差减小。越处于靠近布风板的位置,局部床层密度在时域上越稳定。较高的初始床层高度使得密度在时域分布上倾向于向低密度偏移。接着通过高速摄像和数字图像处理的方法,分别研究了加重质粒径和流化数对二维空气重介质流化床内气泡数目、当量直径和宽高比的影响。结果显示气泡在床层最上层和最下层出现的次数明显较多。加重质粒径由74-125μm升高到200-425μm,最上部的气泡数目减少了 73%。较大的加重粒径（dp=200-425μm）使得各区域气泡直径的分布范围更宽,且在床层上部受到的影响更大。相较于中上部,在床层下部,气泡直径分布的更为均匀。最后利用计算颗粒流体力学（CPFD）模型对空气重介质流化床内的流态化行为进行数值模拟,并与被广泛应用的双流体模型（TFM）相比较。总结分析两者的特点,并结合试验数据,选定Wen-Yu曳力模型作为默认曳力模型,后根据CPFD模拟结果分别研究了颗粒相时均体积分数、时均轴向速度和返混情况。
张永俊[8]（2015）在《搅拌流化床中粘结性颗粒流态化特性研究》文中研究说明气固流化床反应器广泛应用于聚烯烃工业,高粘结性固体颗粒较难流态化,极易发生聚合物粘釜、颗粒聚团结块甚至死床等不正常操作现象,影响流化床装置的正常运行。为了解决粘结性颗粒稳定流态化的问题,论文在普通流化床中引入搅拌构件,设计和开发具有自清洁特征的搅拌流化床反应器。围绕这一目标,开展了三方面的研究工作：（1）搅拌流化床中D类颗粒的流化特性研究；（2）搅拌流化床中粘结性颗粒的流态化实验研究；（3）粘结性颗粒流态化的数值模拟研究。取得了以下研究成果：（1）获得了搅拌对Geldart D类颗粒流态化行为的影响规律。搅拌可以抑制和破碎气泡,使得搅拌流化床与普通流化床相比具有较小的气泡尺寸和相对较低的压力脉动；搅拌与气流湍动协同作用,大桨叶面积的自清洁桨搅拌作用强烈,适宜中等转速的操作条件,而较高的转速易形成桨叶前方的颗粒堆积和桨叶后方的气体短路等不利现象,双层锚式桨、框式桨等小桨叶面积的搅拌桨需要较高的转速以强化流态化过程。（2）开发了自清洁搅拌流化床反应器,实现了粘结性固体颗粒的稳定流态化。研究了石蜡颗粒在普通流化床、双层锚式搅拌流化床和自清洁搅拌流化床中流态化与粘结行为,搅拌桨叶与内构件的啮合剪切作用可以有效破碎粘结性颗粒的聚团,维持床层的聚团流态化；采用床层压降、压力脉动标准偏差和S吸引子多种指标监测流态化过程,S值能及时准确地反映颗粒的粘结程度与粘结发展趋势。（3）获得了颗粒间相互作用对气固流动行为的影响规律。基于计算流体力学（CFD）模拟发现气固流动强烈依赖于颗粒碰撞的恢复系数,当恢复系数较大时,颗粒趋于理想碰撞,床层发生均匀流态化,与转速无关；搅拌转速较低时,流化质量改善不明显,转速较高时,气泡尺寸减小,床层可由均匀流态化向均匀流态化转变。基于二维床实验和离散单元法（DEM）模拟发现,粘结性颗粒首先粘附在一起形成粘结核,颗粒粘结性较强时,越来越多的颗粒粘附于粘结核上,形成单边或双边架桥结构,很短的时间就会发生死床；若颗粒的粘结性不强,床层中气流作用与颗粒的粘附作用相当,则以聚团的形式流态化。
齐萍[9]（2013）在《振动流化床内部流动和传热特性数值模拟》文中研究指明振动流化床已广泛应用于制糖,化工,食品,医药等工业领域。振动流化床是一种改型流化床,将指定要求的振动源施加于普通气固流化床上,从而改善床层流化质量,消除流化过程中混合不均匀、沟流等现象。随着科技的发展,计算流体力学方法（CFD）在数值模拟稠密气固两相流动中广泛应用,模拟结果可以较好的重现颗粒的实际流动特性。本文以Geldart B和D类粗颗粒二维振动流化床为研究对象,以双流体模型和颗粒动力学模型为基础,并采用C语言,自行编写振动网格和传热模型的UDF程序,对床层流场及颗粒对流传热进行数值模拟。讨论了不同参数对振动流化床流动和传热特性的影响。在流动方面,对于单喷嘴流化床,分析了气泡的生成、长大和破裂的周期过程。发现振动虽然可以抑制气泡的生成,但是同时加快了气泡合并的频率。对于均匀进气流化床,研究振幅和振动频率对颗粒浓度、床层压降等的影响。数值模拟发现：振动作用使床层底部形成低颗粒浓度区域,振动沟壑的出现会产生大气泡；受振动影响,颗粒浓度沿轴向方向分为近布风板稀相、床中部密相和床层表而稀相过渡三个区域。这里受振动作用影响最大的是近布风板区域,该区域空隙率的变化频率等于布风板的振动频率；随着振动参数的增大,颗粒浓度、颗粒速度都趋于均匀；随布风板周期性振动,床层内气体压降也呈现周期振荡；通过对颗粒平均动能的研究,发现振动作用力对颗粒的影响,主要发生在0到1/8周期内。在传热方面,对于这两种流化床,分别分析了各个操作参数对传热过程的影响。模拟结果发现：随着气速的增加,传热系数都先增大后减小；加入振动后,在低气速时,随振幅和频率的增加,传热系数呈先增大后减小的趋势；进一步升高气速,随振幅和频率的增加,传热系数呈下降趋势。
韩颖[10]（2013）在《基于计算流体力学的烯烃聚合反应器模型化与模拟研究》文中进行了进一步梳理聚合反应器技术的创新是基于对反应器中的物理传递过程（动量、热量和质量传递）和聚合反应过程的深入理解。通过实验手段解析聚合反应器中的传递和化学反应过程时,装置的建立需要耗费大量精力,实验工作量大,并且因为测量手段的限制,很难对温度分布和产品空间分布等物理量进行测量。通过计算流体力学（CFD）方法可获得非理想反应器中的浓度、速度、温度分布与化学反应过程规律,节省大量的人力物力。然而在烯烃聚合反应器中,体系的复杂性（多相流操作、介质粘度高）、传递与化学反应过程的耦合、聚合反应动力学的复杂性都使CFD模型的建立成为难题。因此对聚合反应器内的传递和化学反应过程进行模型化,促进研究方法论的进步,富有挑战性的同时又具有工业应用前景和十分重要的学术价值。论文针对烯烃聚合反应器,采用CFD方法建立耦合混合流动过程、热量传递过程和化学反应过程的CFD模型,并通过模拟研究取得了以下创新性结果：（1）针对气相搅拌流化床反应器,建立了基于颗粒动力学理论的双流体模型,并与多重参考坐标系的方法相结合,通过CFD模拟与实验相结合的方法揭示了搅拌桨转动对流态化的影响规律。径向流桨对流化床的床层压降影响不大,但足够大的搅拌速度可以显着减小压力脉动的幅值与气泡尺寸,提高流化质量。按照搅拌对流态化的影响程度不同,可将流化床由下至上分为三个区域：入口区,搅拌流态化区和自由流态化区。气体分布器的作用在入口区占优势,搅拌桨的转动可使搅拌流态化区的流态化质量得到明显改善。对自由流态化区而言,搅拌桨的作用不明显。（2）通过CFD模拟及对压力脉动的实验研究,揭示了Geldart D类颗粒在搅拌流化床中的流型转变规律。大粒径的Geldart D类颗粒出现了只有Geldart A类颗粒才具有的散式流态化现象。在搅拌桨的作用下,颗粒的最小流化速度基本不变,而最小鼓泡速度随搅拌桨转动而增加,散式流态化的气速操作范围随搅拌桨转速的增加而变大。由聚式流态化向散式流态化转变的过程是将“搅拌减小气泡尺寸”的量变转化为“无气泡化”的质变的过程。（3）通过考察工业尺度乙烯气相聚合流化床反应器内的温度分布与流态化和传热过程的相互关系,揭示反应器内温度分布不均匀性产生的根本原因。基于双流体模型与颗粒动力学理论,通过用户自定义编程（UDF）描述热量传递方程,对流动和传热规律进行考察,发现在流化床底部形成一对颗粒循环流,使气体分布器上方的颗粒主要沿径向运动,轴向方向上的混合质量较差,床层出现了较大的温度梯度。循环流使温度较低的颗粒沿循环流的交汇处上升,形成低温区。（4）在以中高粘度流体为介质的搅拌釜式反应器中,通过UDF建立有限速率／涡耗散-卷吸（FR/ED-E）微观混合模型,通过预测平行竞争反应的选择性考察微观混合情况。模拟结果表明,当搅拌槽中流体粘度较低、搅拌桨旋转速度较大以及进料位置处于搅拌桨的排出区时,微观混合质量好,副产物的选择性小。反应区域由于对流、卷吸、变形和扩散等过程而体积膨胀,同时由于化学反应的消耗而体积缩小,两因素共同作用,使反应区域的体积达到最大值后减小。模型参数通过实验值的回归得到,受流体粘度影响较大,而对于同一种非牛顿流体,在不同搅拌桨转速下,模型参数取相同的值即可得到与实验工作相符性较好的反应选择性。可利用此特性进行反应器的设计、放大和优化,从实验室中取得参数值,将其用于预测工业反应器中的传递与化学反应过程。
二、EXPERIMENTAL RESEARCH OF CYLINDER TO BED HEAT TRANSFER IN AGITATED FLUIDIZED BEDS（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、EXPERIMENTAL RESEARCH OF CYLINDER TO BED HEAT TRANSFER IN AGITATED FLUIDIZED BEDS（论文提纲范文）
（1）新型侧搅拌流化床气-固流化质量的模拟（论文提纲范文）
| 1 实验装置与方法 |
| 1.1 实验设备 |
| 1.2 实验方案 |
| 1.3 数据处理方法 |
| 2 实验结果与讨论 |
| 2.1 垂直搅拌与侧搅拌的对比 |
| 2.2 空气体积流率对流化质量的影响 |
| 2.3 搅拌转速对流化质量的影响 |
| 2.4 倾斜角度对流化质量的影响 |
| 3 结 论 |
（2）生物质流化特性与流化床热解试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 世界能源形势 |
| 1.1.2 我国能源形势 |
| 1.1.3 生物质能发展概况 |
| 1.2 生物质热解液化技术 |
| 1.2.1 生物质热解液化原理 |
| 1.2.2 生物质热解反应器 |
| 1.3 固体颗粒流态化与流化床技术的应用 |
| 1.3.1 流化床发展概况 |
| 1.3.2 流化床内气固两相流动特征 |
| 1.3.3 颗粒流动对工艺的影响 |
| 1.3.4 颗粒流化研究现状 |
| 1.4 生物质流化床热解研究现状 |
| 1.4.1 鼓泡流化床热解反应器 |
| 1.4.2 循环流化床热解反应器 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 可视化流化床实验平台研制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 设计方案 |
| 2.2.1 基本参数的确定 |
| 2.2.2 流化床的设计计算 |
| 2.2.3 工艺结构设计 |
| 2.3 布风系统优化 |
| 2.3.1 物理模型 |
| 2.3.2 数值计算方法 |
| 2.3.3 模拟结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 单组分粒子的流化实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验装置 |
| 3.2.2 实验物料 |
| 3.2.3 实验方法 |
| 3.3 结果分析与讨论 |
| 3.3.1 不同粒度生物质的流化特性 |
| 3.3.2 起始床层高度 |
| 3.3.3 生物质含水量 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 多组分粒子的流化及混合分离特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验物料 |
| 4.2.2 实验装置和方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 生物质/石英砂二元混合物流化实验 |
| 4.3.2 混合分离机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 流化床热解过程中颗粒分离的冷态模型化研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验物料 |
| 5.2.2 实验装置 |
| 5.2.3 实验方法 |
| 5.3 结果分析与讨论 |
| 5.3.1 床内流型演变与夹带过程 |
| 5.3.2 炭粉颗粒的扬析 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 生物质流化床热解耦合分级冷凝试验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验部分 |
| 6.2.1 试验原料 |
| 6.2.2 核桃壳TG和Py-GC/MS结果 |
| 6.2.3 试验装置 |
| 6.2.4 试验方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 核桃壳挥发分析出率的分析 |
| 6.3.2 热解温度对热解效果的影响 |
| 6.3.3 载气流量对热解效果的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.1.1 流化床热解反应器布风系统的数值模拟研究 |
| 7.1.2 生物质冷态流化特性研究 |
| 7.1.3 生物质流化床热解过程中颗粒分离特性研究 |
| 7.1.4 流化床热解耦合分级冷凝试验研究 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（3）基于压力信号的双循环流化床大异重颗粒流动规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 双循环流化床流动特性的研究现状 |
| 1.2.2 压力信号在流化床特性研究中的应用 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 鼓泡流化床压力信号分析与大异重颗粒流动规律研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验装置与方法 |
| 2.2.1 实验装置 |
| 2.2.2 实验物料与工况选择 |
| 2.2.3 实验方法 |
| 2.3 压力波动信号的分析与处理方法 |
| 2.4 实验结果分析 |
| 2.4.1 大异重颗粒初始流化特性分析 |
| 2.4.2 基于数理统计的压力波动特性分析 |
| 2.4.3 基于功率谱密度估计的压力波动特性分析 |
| 2.4.4 基于HHT变换的压力波动特性分析 |
| 2.4.5 基于小波多分辨率分析的压力波动特性分析 |
| 2.4.6 基于递归方法的压力波动特性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 双循环流化床大异重颗粒流动特性实验研究与模型预测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验系统简介与实验方法 |
| 3.2.1 实验系统简介 |
| 3.2.2 实验方法与工况选择 |
| 3.3 实验结果分析 |
| 3.3.1 颗粒循环流率的分析 |
| 3.3.2 循环物料组分变化的分析 |
| 3.4 混合颗粒循环流率与物料组分变化的预测模型 |
| 3.4.1 预测模型原理简介 |
| 3.4.2 网络预测模型构建与参数选取 |
| 3.4.3 预测模型比较分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 双循环流化床压力波动特性分析与大异重颗粒流动规律研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验系统与方法 |
| 4.3 提升管侧大异重颗粒流动规律研究 |
| 4.3.1 气化室表观气速的影响 |
| 4.3.2 提升管表观气速的影响 |
| 4.3.3 初始床层物料量的影响 |
| 4.3.4 石英砂平均粒径的影响 |
| 4.3.5 初始稻壳质量分数的影响 |
| 4.4 气化室侧大异重颗粒流动规律研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 故障状态下双循环流化床大异重颗粒流动规律与分类诊断 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验装置与方法 |
| 5.2.1 实验装置 |
| 5.2.2 实验方法 |
| 5.3 故障状态压力波动特性分析 |
| 5.3.1 结块故障状态压力波动特性分析 |
| 5.3.2 堵塞故障状态压力波动特性分析 |
| 5.4 基于压力信号的故障诊断与分类模型 |
| 5.4.1 故障诊断模型建立 |
| 5.4.2 模型具体参数设计 |
| 5.4.3 模型诊断结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于压力平衡的大异重颗粒双循环流化床动力学模型 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 双循环流化床系统动力学模型的建立 |
| 6.2.1 提升管压降模型 |
| 6.2.2 旋风分离器模型 |
| 6.2.3 立管模型 |
| 6.2.4 底部返料管模型 |
| 6.2.5 气化室模型 |
| 6.2.6 模型计算方法 |
| 6.3 模型计算结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 对今后工作的建议与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）气固浓相分选流化床内不同区域入料的分离特性（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 前言 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 课题来源 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 干法选煤工艺 |
| 2.3 气固流化床中影响床层流化及分选过程的研究 |
| 2.4 流化床中不同区域的流化及分选特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 试验系统与方法 |
| 3.1 气固浓相分选流化床试验系统 |
| 3.2 试验方案与材料 |
| 3.3 数据采集设备与分析软件 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 加重质静态流动与流化特性及床层空间结构特征 |
| 4.1 床层流化理论分析 |
| 4.2 加重质静态流动特性 |
| 4.3 加重质流化特性 |
| 4.4 床层空间结构特征 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 流化床中不同区域颗粒的受力分析及沉降运动 |
| 5.1 单颗粒受力及沉降理论分析 |
| 5.2 颗粒受力分析 |
| 5.3 颗粒沉降运动 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 床层不同区域入料的分离特性 |
| 6.1 原煤性质 |
| 6.2 单因素试验 |
| 6.3 不同区域入料对分离特性的影响 |
| 6.4 正交分选试验 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（5）刮板行为对空气重介质流化床稳定性及分选的作用机制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 干法选煤技术 |
| 2.2 流化床内置构件的研究进展 |
| 2.3 数值模拟在流化床研究中的应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 实验研究系统及数值模拟对象 |
| 3.1 实验系统及方法 |
| 3.2 刮板流化床二维模型及网格划分 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 空气重介质流化床中颗粒的受力分析 |
| 4.1 无刮板条件下颗粒的受力分析 |
| 4.2 有刮板条件下颗粒的受力分析 |
| 4.3 颗粒受力对分选的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于刮板行为的空气重介质流化床数值模拟研究 |
| 5.1 模拟参数确定 |
| 5.2 连续式空气重介质流化床气体-颗粒的微观作用机理 |
| 5.3 颗粒动力学分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 基于刮板行为的空气重介质流化床流化特性研究 |
| 6.1 流化特征参数及测试方法 |
| 6.2 刮板间隔和速度对床层压降的影响 |
| 6.3 刮板运动与气相之间的相互作用 |
| 6.4 刮板速度对流化床流化稳定状态时密度分布的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 空气重介质流化床动态分选研究 |
| 7.1 示踪颗粒特性 |
| 7.2 刮板速度对空气重介质流化床动态分选的影响 |
| 7.3 气流速度对空气重介质流化床动态分选的影响 |
| 7.4 分选精度和处理量对操作参数的响应 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（6）内置螺旋挡板流化床颗粒停留时间分布及干燥特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 我国粮食干燥现状 |
| 1.1.2 不同种类的流化床干燥机 |
| 1.1.3 流化床反应器的工业应用 |
| 1.2 相关国内外研究现状 |
| 1.2.1 流化床内均匀颗粒停留时间分布的实验研究 |
| 1.2.2 流化床内大颗粒停留时间分布的实验研究 |
| 1.2.3 流化床内颗粒停留时间分布的数值模拟 |
| 1.2.4 流化床内颗粒干燥特性的研究 |
| 1.3 研究目标及研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 实验系统及数据处理方法 |
| 2.1 实验系统及方法 |
| 2.1.1 颗粒停留时间分布实验 |
| 2.1.2 颗粒干燥特性实验 |
| 2.2 实验设备及实验物料 |
| 2.2.1 实验设备 |
| 2.2.2 实验物料性质 |
| 2.3 实验参数的选取 |
| 2.3.1 固体颗粒停留时间分布实验参数的选取 |
| 2.3.2 固体颗粒干燥特性实验参数的选取 |
| 2.4 颗粒停留时间分布实验数据处理方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 均匀颗粒停留时间分布的实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 均匀颗粒停留时间分布的实验研究 |
| 3.2.1 螺旋挡板对均匀颗粒RTD的影响 |
| 3.2.2 加料速率对均匀颗粒RTD的影响 |
| 3.2.3 加流化风速对均匀颗粒RTD的影响 |
| 3.2.4 颗粒粒径对均匀颗粒RTD的影响 |
| 3.2.5 床料高度对均匀颗粒RTD的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 轻质大颗粒停留时间分布的实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 轻质大颗粒停留时间分布的实验研究 |
| 4.2.1 螺旋挡板内构件对轻质大颗粒RTD的影响 |
| 4.2.2 不同轻质大颗粒的停留时间分布规律 |
| 4.2.3 流化风速对轻质大颗粒RTD的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 颗粒干燥特性的实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 流化床干燥过程中的传热传质理论 |
| 5.2.1 流化床干燥过程中的传热 |
| 5.2.2 流化床干燥过程中的传质 |
| 5.3 连续进出料流化床干燥模型 |
| 5.4 干燥特性的实验研究 |
| 5.4.1 流化风速对颗粒干燥特性的影响 |
| 5.4.2 流化风入口温度对颗粒干燥特性的影响 |
| 5.4.3 颗粒初始湿含量对颗粒干燥特性的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 进一步研究建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介,攻读硕士期间的学术成果 |
（7）浓相气固流化床流化特性及CPFD数值模拟（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 前言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 课题提出 |
| 1.3 研究内容及方法 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 气固流化床分选技术 |
| 2.2 浓相气固流化床测试分析与数字图像处理技术 |
| 2.3 浓相气固流化床数值模拟方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 试验系统 |
| 3.1 二维空气重介质流化床试验系统 |
| 3.2 测试装置 |
| 3.3 分析软件 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 二维空气重介质流化床内密度分布研究 |
| 4.1 试验材料和方法 |
| 4.2 加重质流化特性研究 |
| 4.3 床层密度空间分布研究 |
| 4.4 床层密度时间分布研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 二维空气重介质流化床内气泡统计特性研究 |
| 5.1 试验材料和方法 |
| 5.2 气泡数目研究 |
| 5.3 气泡直径研究 |
| 5.4 气泡宽高比研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 二维空气重介质流化床计算颗粒流体力学数值模拟 |
| 6.1 试验方法 |
| 6.2 CPFD模型与双流体模型 |
| 6.3 计算模型与参数 |
| 6.4 CPFD模型与双流体模型比较 |
| 6.5 颗粒相时均体积分数研究 |
| 6.6 颗粒相时均轴向速度研究 |
| 6.7 颗粒相返混研究 |
| 6.8 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）搅拌流化床中粘结性颗粒流态化特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 聚烯烃气相反应器 |
| 2.1.1 气固流化床反应器 |
| 2.1.2 搅拌流化床反应器 |
| 2.2 颗粒流态化特性研究 |
| 2.2.1 流化颗粒的粘结性质 |
| 2.2.2 气固流动结构及其表征 |
| 2.2.3 流化性能的改善 |
| 2.3 气固流动数值模拟研究 |
| 2.3.1 连续介质模型 |
| 2.3.2 离散颗粒模型 |
| 2.3.3 流体拟颗粒模型 |
| 2.4 课题的提出 |
| 第3章 搅拌流化床中D类颗粒的流化特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验装置和方法 |
| 3.2.1 实验装置 |
| 3.2.2 实验物料 |
| 3.2.3 测量信号分析 |
| 3.3 搅拌流态化CFD模拟方法 |
| 3.3.1 双流体模型 |
| 3.3.2 气固曳力模型 |
| 3.3.3 颗粒动力学理论 |
| 3.3.4 搅拌流化床的建模与求解 |
| 3.4 搅拌流化床中颗粒的流态化特性 |
| 3.4.1 床层压降 |
| 3.4.2 压力脉动的统计分析 |
| 3.4.3 压力脉动的功率谱分析 |
| 3.4.4 压力脉动的小波变换 |
| 3.4.5 固含率 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 搅拌流化床中粘结性颗粒的流态化实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验研究 |
| 4.2.1 实验装置 |
| 4.2.2 实验物料 |
| 4.2.3 实验步骤 |
| 4.2.4 信号分析方法 |
| 4.3 粘结性颗粒的静态粘结行为 |
| 4.4 普通流化床中粘结性颗粒的流态化 |
| 4.4.1 流态化过程分析 |
| 4.4.2 流化床中颗粒粘结过程监测 |
| 4.5 层锚式搅拌流化床中粘结性颗粒的流态化 |
| 4.5.1 搅拌流态化过程分析 |
| 4.5.2 搅拌流化床颗粒的粘结过程监测 |
| 4.6 自清洁搅拌流化床中粘结性颗粒的流态化 |
| 4.6.1 搅拌流态化过程分析 |
| 4.6.2 搅拌流化床的颗粒粘结过程监测 |
| 4.6.3 自清洁搅拌桨的作用规律 |
| 4.7 小结 |
| 第5章 粘结性颗粒流态化的数值模拟研究 |
| 5.1 基于颗粒碰撞恢复系数的框式搅拌流化床CFD模拟 |
| 5.1.1 引言 |
| 5.1.2 数学模型 |
| 5.1.3 模拟工况与设置 |
| 5.1.4 压降和压力脉动 |
| 5.1.5 固含率 |
| 5.2 粘结性颗粒流动的二维床实验和DEM模拟 |
| 5.2.1 引言 |
| 5.2.2 实验研究 |
| 5.2.3 数值模拟及设置 |
| 5.2.4 Geldart D类颗粒流态化 |
| 5.2.5 粘结性颗粒的流态化 |
| 5.3 小结 |
| 第6章 结论和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及攻读硕士学位期间主要研究成果 |
（9）振动流化床内部流动和传热特性数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 流化床概述 |
| 1.1.1 流化床概述 |
| 1.1.2 颗粒的分类 |
| 1.1.3 流化干燥技术 |
| 1.2 振动流化床 |
| 1.2.1 简介 |
| 1.2.2 工作原理 |
| 1.2.3 气固两相流动特性 |
| 1.3 CFD在流态化领域的应用 |
| 1.3.1 概述 |
| 1.3.2 气固流化床两相流模型 |
| 1.3.3 颗粒动力学模型 |
| 1.3.4 传热模型 |
| 1.4 本文研究的意义、目的和内容 |
| 1.4.1 本课题的意义和目的 |
| 1.4.2 本文研究的主要内容 |
| 2 建立模型 |
| 2.1 几何建模 |
| 2.2 控制方程 |
| 2.2.1 守恒方程 |
| 2.2.2 颗粒动力学模型 |
| 2.2.3 气固曳力模型 |
| 2.2.4 气固传热模型 |
| 2.2.5 有效导热系数模型 |
| 2.3 边界条件 |
| 2.3.1 初始边界条件的设定 |
| 2.3.2 振动场的设定 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 振动流化床气固两相流动特性模拟 |
| 3.1 流化床内两相流动过程模拟流程 |
| 3.2 单喷嘴鼓泡床流动特性 |
| 3.2.1 普通流化床流动特性 |
| 3.2.2 振动对气泡的影响 |
| 3.2.3 振幅对颗粒运动的影响 |
| 3.2.4 振动频率对颗粒运动的影响 |
| 3.3 均匀进气流化床流动特性 |
| 3.3.1 振动对流化床内流动的影响 |
| 3.3.2 振动对颗粒浓度分布的影响 |
| 3.3.3 振动对颗粒运动速度的影响 |
| 3.3.4 振动对床层压降分布的影响 |
| 3.3.5 振动对颗粒平均动能的影响 |
| 3.4 振动流化床中溴化丁基胶的流动特性研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 振动流化床气固两相传热特性模拟 |
| 4.1 流化床传热机理 |
| 4.1.1 气固传热 |
| 4.1.2 颗粒对流传热 |
| 4.1.3 流化床内传热模拟流程 |
| 4.2 单喷嘴鼓泡床颗粒对流传热数值模拟 |
| 4.2.1 气速对传热的影响 |
| 4.2.2 振动对传热的影响 |
| 4.3 均匀进气流化床传热数值模拟 |
| 4.3.1 气固传热数值模拟 |
| 4.3.2 颗粒对流传热数值模拟 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A1 UDF程序 |
| 附录A2 符号说明 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（10）基于计算流体力学的烯烃聚合反应器模型化与模拟研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 插图清单 |
| 插表清单 |
| 1 绪论 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 典型烯烃聚合反应装置分析 |
| 2.1.1 Unipol乙烯聚合工艺的气相流化床 |
| 2.1.2 Hypol丙烯聚合工艺的气相流化床 |
| 2.1.3 烯烃溶液聚合的搅拌釜式反应器 |
| 2.2 气固流态化研究 |
| 2.2.1 聚式流态化 |
| 2.2.2 散式流态化 |
| 2.2.3 最小鼓泡速度测量 |
| 2.2.4 压力脉动 |
| 2.2.5 计算流体力学研究进展 |
| 2.3 流态化过程强化 |
| 2.3.1 静止内构件 |
| 2.3.2 振动流态化 |
| 2.3.3 磁场流态化 |
| 2.3.4 声场流态化 |
| 2.3.5 搅拌流态化 |
| 2.3.5.1 搅拌流化床的流态化规律 |
| 2.3.5.2 搅拌流化床的应用 |
| 2.4 流化床中的热量传递过程 |
| 2.4.1 气固两相的温度分布 |
| 2.4.2 热量传递过程的影响因素 |
| 2.5 传递与化学反应过程的CFD模型 |
| 2.5.1 均相反应体系 |
| 2.5.1.1 微观混合 |
| 2.5.1.2 反应流模型 |
| 2.5.2 气固两相反应体系 |
| 2.5.2.1 臭氧分解反应 |
| 2.5.2.2 复杂化学反应体系 |
| 2.6 课题提出与研究目标 |
| 3 基于CFD方法的气固两相流模型化 |
| 3.1 双流体模型 |
| 3.2 颗粒动力学理论 |
| 3.3 气固曳力模型 |
| 3.4 气固两相流的模拟方法 |
| 3.4.1 几何模型的建立 |
| 3.4.2 计算区域的划分 |
| 3.4.3 控制方程的离散化 |
| 3.4.4 计算模型的选择 |
| 3.4.5 边界条件的设定 |
| 3.5 搅拌流态化建模 |
| 3.5.1 多重参考坐标系方法 |
| 3.5.2 模拟方法 |
| 3.5.3 模型验证 |
| 3.6 热量传递过程建模 |
| 3.6.1 能量守恒方程 |
| 3.6.2 聚合反应释放的热量 |
| 3.6.3 求解方法 |
| 3.6.4 模型验证 |
| 3.7 聚合反应过程建模 |
| 3.8 小结 |
| 符号说明 |
| 4 搅拌流化床的实验与CFD模拟研究 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.2 搅拌对流态化的影响规律 |
| 4.2.1 床层压降与最小流化速度 |
| 4.2.2 压力脉动 |
| 4.2.2.1 搅拌桨转速 |
| 4.2.2.2 床层高度 |
| 4.2.2.3 径向位置 |
| 4.2.3 颗粒速度 |
| 4.2.4 固含率 |
| 4.2.4.1 固含率脉动 |
| 4.2.4.2 固含率分布 |
| 4.3 搅拌流化床中的散式流态化现象 |
| 4.3.1 最小鼓泡速度 |
| 4.3.2 颗粒速度分布 |
| 4.3.3 固含率分析 |
| 4.4 小结 |
| 符号说明 |
| 5 工业尺度流化床的热量传递过程 |
| 5.1 工业流化床反应器 |
| 5.2 聚乙烯粉末冷模试验 |
| 5.2.1 床层压降 |
| 5.2.2 床层膨胀高度 |
| 5.2.3 压力脉动 |
| 5.3 CFD结果与讨论 |
| 5.3.1 流态化过程 |
| 5.3.2 2D/3D模拟结果对比 |
| 5.3.3 颗粒速度分布 |
| 5.3.4 温度分布 |
| 5.3.5 传热过程分析 |
| 5.4 小结 |
| 符号说明 |
| 6 气相流化床中耦合聚合反应动力学的CFD模拟方法探索 |
| 6.1 乙烯聚合动力学机理模型和矩方法 |
| 6.2 CFD数学模型 |
| 6.3 模拟方法 |
| 6.4 结果与讨论 |
| 6.4.1 小尺度等温流化床 |
| 6.4.1.1 流化过程 |
| 6.4.1.2 颗粒速度分布 |
| 6.4.1.3 分子量空间分布与多分散指数 |
| 6.4.1.4 动力学常数的影响 |
| 6.4.1.5 氢气浓度的影响 |
| 6.4.1.6 反应器温度的影响 |
| 6.4.2 大尺度非等温流化床 |
| 6.5 小结 |
| 符号说明 |
| 7 搅拌釜式反应器中的微观混合与化学反应过程 |
| 7.1 化学反应体系的选择 |
| 7.2 模拟条件 |
| 7.3 CFD数学模型建立及求解策略 |
| 7.3.1 湍流模型 |
| 7.3.2 有限速率/涡耗散-卷吸模型的建立 |
| 7.3.3 参数确定 |
| 7.3.4 求解策略 |
| 7.4 结果与讨论 |
| 7.4.1 液滴离散数 |
| 7.4.2 不同操作条件下微观混合情况与反应选择性 |
| 7.4.3 反应区域演化 |
| 7.4.4 反应-混合过程 |
| 7.5 小结 |
| 符号说明 |
| 8 结论和展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 研究展望 |
| 8.3 论文的主要创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简介及攻读博士学位期间主要研究成果 |
四、EXPERIMENTAL RESEARCH OF CYLINDER TO BED HEAT TRANSFER IN AGITATED FLUIDIZED BEDS（论文参考文献）
- [1]新型侧搅拌流化床气-固流化质量的模拟[J]. 张圣禹,李小龙,王涛,张子木,刘燕,张廷安. 材料与冶金学报, 2021(02)
- [2]生物质流化特性与流化床热解试验研究[D]. 吴兴. 中国科学技术大学, 2019(08)
- [3]基于压力信号的双循环流化床大异重颗粒流动规律研究[D]. 杨新. 华北电力大学(北京), 2019(01)
- [4]气固浓相分选流化床内不同区域入料的分离特性[D]. 陈伟. 中国矿业大学, 2018(02)
- [5]刮板行为对空气重介质流化床稳定性及分选的作用机制[D]. 周念鑫. 中国矿业大学, 2018(12)
- [6]内置螺旋挡板流化床颗粒停留时间分布及干燥特性研究[D]. 都艺伟. 东南大学, 2018(12)
- [7]浓相气固流化床流化特性及CPFD数值模拟[D]. 吕鹏. 中国矿业大学, 2017(02)
- [8]搅拌流化床中粘结性颗粒流态化特性研究[D]. 张永俊. 浙江大学, 2015(03)
- [9]振动流化床内部流动和传热特性数值模拟[D]. 齐萍. 大连理工大学, 2013(08)
- [10]基于计算流体力学的烯烃聚合反应器模型化与模拟研究[D]. 韩颖. 浙江大学, 2013(08)