实验室尺度的双体喷动床内气固流动特性的并行CFD-DEM耦合计算研究

摘要

本文基于并行CFD-DEM计算耦合框架下,对一个上部为矩形截面、下部为两个倒锥的双体三维实验室尺度的狭缝式矩形截面锥底喷动床内的气固流动形态进行了离散单元模拟研究.其计算的三维区域内含有259万固体颗粒,在114个CPUs上进行求解.计算结果表明:稳定运行状态下,固体颗粒以明显的循环特性存在于床体内,在床体的每个腔室内形成一个稳定的喷动区,同时在床层表明存在两个相互独立的平行喷动.在喷动区内,颗粒浓度较小而速度较大,但在环隙区内反之.与此同时,固体颗粒运动三维特性明显,且其受到底部入口狭缝几何结构影响.该影响作用在底部入口区域最强烈,并随着高度增加不断减小,至喷泉区内则影响较为微弱.和速度分布相比,床内固体通量在每个腔室中心区域远着高度方向分布更趋均匀.