环缝可调风帽型流化床CFD数值模拟与验证实验

摘要

本研究应用计算流体动力学软件Fluent 6.3.26的欧拉双流体模型，对带有43个环缝型风帽的气固流化床反应器的流化状态进行了二维及三维数值模拟。其中固相为粒径87.4μm，真密度3550kg/m3的B型氧化铝颗粒，气相为常温25℃下空气，密度为1.185kg/m3，动力粘度为1.835×10-5Pa·S。在实施模拟之前，为了方便检验数值模拟方案的可行性，先对静止料层高30mm，流量30m3/h的流化床反应器进行了验证性实验。数值模拟的物理模型完全由该验证实验中的实验模型简化而来。在二维数值模拟中重点研究了4种曳力模型及两种湍流模型对数值模拟流化状态的影响，最终结果表明，修正后的syamlal-obrien曳力模型所模拟的流化状态和实际情况较为相符，模拟与实验两者的比较参数主要是颗粒相最大沸腾高度Hbm，实验粗略测得的高度约为140mm，模拟结果为100mm，误差在28.6％，而其余三种曳力模型的床层膨胀高度无法达到应有的水平，数值模拟效果欠佳。根据二维数值模拟初步建立较为精确的多相流模型，进一步模拟43个风帽的三维流化床反应器，在模拟结果欠佳的情况下，对混合型网格和边界层类型网格的7风帽三维模型分别进行了数值模拟，最终得出网格不同对模拟结果有较大影响的结论。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

2 流化床反应器验证实验

3 流化床反应器数值数值模拟

4 结论与展望

致谢

参考文献

附录