细粉下料过程的气固流体动力学作用分析

摘要

细颗粒粉体下料时受气固流体力学作用在料仓出口附近形成逆压力梯度,使得粉体下料流率实验值远低于理论预测值.而且该压力梯度力直接测量较困难,对模型修正和发展提出了挑战.以玻璃微珠、流化催化裂化(FCC)催化剂颗粒、褐煤和聚氯乙烯(PVC)颗粒为实验材料,首先开展粉体静力学与动力学测试,借助休止角(AOR)、豪斯纳比(HR)和卡尔流动指数(CFI)多个粉体流动性判据综合分析不同粉体的流动特性;在分析粉体料仓出口附近气固流动特征的基础上,结合Jenike流动与不流动判据,将作用在细颗粒粉体上的逆压力梯度力引入到拱应力平衡方程;进一步,提出了利用迭代算法获得逆压力梯度力的方法,实现了对逆压力梯度力与粉体料仓下料流率的预测.建立的粉体下料流率模型考虑了气固流体动力学作用对粉体下料流动的影响,有效改善了传统模型对细粉体流率预测偏高的问题,模型预测偏差从60％以上降低至±20％.