喷动床

摘要： CFD-DEM已经广泛应用到喷动床的研究中,其模拟的准确性与用于处理颗粒-流体相互作用的曳力模型密切相关。为了探究不同曳力模型对喷动床CFD-DEM模拟结果的影响,基于非结构化网格的喷动床仿真,使用7个曳力模型分别对锥底喷动床内气固两相运动进行了数值模拟。综合床层压降、喷动高度和颗粒速度特性三个方面,Wen-Yu模型和Gibilaro模型预测的气固两相运动最剧烈,其次是Di Felice模型、Syamlal-O’Brien模型、Gidaspow模型和Huilin-Gidaspow模型,BVK模型预测的气固两相运动最平缓。由于模拟的气固两相体系属于密相体系,Huilin-Gidaspow模型的光滑过渡函数没有产生效果,所以Gidaspow模型和Huilin-Gidaspow模型在各个方面的预测结果基本一致。

摘要： 为较好地解决单一红外干燥均匀性差的问题,利用红外加热高效节能的特点,结合喷动床流动性好、传热均匀的特点,设计了红外联合喷动床干燥设备.该装置包括喷动床干燥系统、红外辐射加热系统、回风式空气调节系统、动力循环系统和控制系统等.并以新鲜毛豆为物料,对该装置干燥均匀性和产品品质进行试验验证.结果表明,单一红外干燥耗时270 m in,而红外—喷动床联合干燥耗时160 m in,与单一的红外干燥相比,红外—喷动床联合干燥时间缩短了40.7％;同时,红外—喷动床联合干燥设备减轻了毛豆仁干瘪皱缩现象,使干制品具有较好的豆香味和感官品质.

摘要： 农产品干燥是农产品加工业中一项非常重要的技术,为农产品原料的利用和新产品的开发提供了更多可能.能效和干燥产品的质量是农产品干燥的2个关键指标,喷动床干燥技术是这2个关键指标的有效提高途径之一.该文简述了喷动床技术在干燥农产品的应用中的研究进展,介绍了喷动床的结构、工作原理及其应用现状,分析了喷动床干燥农产品主要的优缺点及发展趋势,并提出了作者的一些建设性意见,为喷动床干燥技术在农产品干燥中应用的深入研究提供参考,为充分利用偏低能耗与低成本来获得高质量脱水干燥产品提供借鉴.

摘要： 喷动床中粉体的混合本质上是气固两相流动问题,为研究喷动床中粉体的混合性能,采用数值模拟的方法,研究了直径为165μm的同种淀粉颗粒在喷动床混合机中的混合过程及运动行为规律.研究结果表明:在喷动床混合机中,粉体的运动区域主要包括喷射区、喷泉区和环隙区,粉体的混合主要发生在喷泉区;粉体在喷动床中循环运动的周期约为9.4 s,其中在环隙区的运动时间占整个循环周期的90％以上,粉体在喷射区和喷泉区的停留时间极短;喷动床混合机中粉体混合均匀性指数可达到0.99以上.

摘要： 为了研究喷嘴进口气体旋流效应对喷动床内气固两相流动特性的影响规律,采用数值模拟方法进行研究分析.通过欧拉-欧拉双流体模型和颗粒动力学理论对气固两相流动进行模型处理,分别对常规喷动床及带旋流器喷嘴喷动床进行模拟分析与对比.研究表明:喷嘴进口气体旋流效应显著地强化了喷动床内颗粒的径向运动,能有效消除柱锥区的颗粒堆积现象,扩大了低床层区气体喷射区的影响范围,增加了喷动床内气体的湍动能值,从而提高喷动床内颗粒处理的整体效率.存在最佳η(旋流器内径与外径比值)值,即η 为0.526时,旋流气体对喷动床环隙区内颗粒堆积的消除作用及气体湍动能值的提升最为显著,同时旋流器喷动床的总体压降达到了峰值.

摘要： 本发明公开了一种热塑性聚合物发泡珠粒及其制备方法,所述方法包括如下步骤:向喷动床内加入热塑性聚合物珠粒,通入二氧化碳置换空气;将喷动床加热至发泡温度,继续注射二氧化碳,使二氧化碳处于超临界状态;进行二氧化碳循环,使床层内热塑性聚合物珠粒保持喷动状态;对喷动床进行泄压,排去床层内的超临界二氧化碳.

摘要： 本文研究了由文丘里喷动管、方形提升管和反应器顶部内环形强化结构的喷动结构,基于喷动反应器阻力特性的分析,利用压力传感器检测了反应器轴向压力分布和波动.通过压差变化的比较,分析了改变操作参数对反应器轴向颗粒浓度分布的影响.

摘要： 研究喷动床内颗粒的流动特性对于喷动床的设计和优化具有重要意义.基于格子Boltzmann方法(LBM)-离散单元法(DEM)的数学模型,综合考虑固体运动对流场的影响,气相采用修正后的格子Boltzmann方程计算,颗粒-颗粒以及颗粒-壁面之间的碰撞采用离散单元法软球模型,颗粒所受气体曳力采用Gidaspow曳力模型,流固耦合基于牛顿第三定律,从介观角度深入剖析了多孔射流稠密气固流化床内流动机理.采用Fortran语言编程对上述模型进行求解,通过复现气泡在鼓泡床中的演化过程,有效验证了LBM-DEM耦合模型的准确性.研究了单喷口系统与多喷口系统在不同射流速度下的空隙率、颗粒拟温度、床层膨胀高度以及颗粒动能与势能等典型参数变化.结果 表明:单喷口射流气速增加时,气体对颗粒的携带能力增强,喷泉区扩大,床内空隙率分布增大,速度脉动变大,颗粒拟温度升高,床层膨胀高度提高;而在多喷口系统中,相邻喷口间存在较强的横向扰动,在床层底部喷泉区出现明显射流合并,位于中心射流区域的颗粒获得较高动量,喷口数的增加使得床层膨胀高度提高27.50％,时均空隙率范围扩大,颗粒拟温度升高,且射流合并高度随喷口数量的增加而降低28.57％,颗粒势能增加66.07％,动能减少48.48％.以上分析结果表明基于修正格子Boltzmann方法与离散单元法相结合的耦合模型可以作为分析稠密气固两相流内在机理的有效工具.

摘要： 研究喷动床内颗粒的流动特性对于喷动床的设计和优化具有重要意义.基于格子Boltz-mann方法(LBM)-离散单元法(DEM)的数学模型,综合考虑固体运动对流场的影响,气相采用修正后的格子Boltzmann方程计算,颗粒-颗粒以及颗粒-壁面之间的碰撞采用离散单元法软球模型,颗粒所受气体曳力采用Gidaspow曳力模型,流固耦合基于牛顿第三定律,从介观角度深入剖析了多孔射流稠密气固流化床内流动机理.采用Fortran语言编程对上述模型进行求解,通过复现气泡在鼓泡床中的演化过程,有效验证了LBM-DEM耦合模型的准确性.研究了单喷口系统与多喷口系统在不同射流速度下的空隙率、颗粒拟温度、床层膨胀高度以及颗粒动能与势能等典型参数变化.结果表明:单喷口射流气速增加时,气体对颗粒的携带能力增强,喷泉区扩大,床内空隙率分布增大,速度脉动变大,颗粒拟温度升高,床层膨胀高度提高;而在多喷口系统中,相邻喷口间存在较强的横向扰动,在床层底部喷泉区出现明显射流合并,位于中心射流区域的颗粒获得较高动量,啧口数的增加使得床层膨胀高度提高27.50％,时均空隙率范围扩大,颗粒拟温度升高,且射流合并高度随喷口数量的增加而降低28.57％,颗粒势能增加66.07％,动能减少48.48％.以上分析结果表明基于修正格子Boltzmann方法与离散单元法相结合的耦合模型可以作为分析稠密气固两相流内在机理的有效工具.

摘要： 针对喷动床内环隙区颗粒缺少横/径向运动的流体力学特点,将纵向涡流发生器及纵向涡流效应引入喷动床,并采用粒子图像测速技术探究了在内径为152mm的喷动床内不同静床层高度处扰流元件排数为单排、双排和三排小球时床内的颗粒相运动规律.研究结果表明,纵向涡发生器在扰流元件上方横截面内颗粒相运动出现大量二次涡流,相比较于无纵向涡流扰流件情况,喷动床内的颗粒径向速度得到了显著增加,表明纵向涡发生器能够增强颗粒相在喷射区及环隙区的径向运动能力.整体而言,双排纵向涡流发生器的颗粒径向速度强化效果最佳,随着静床层高度的增加,多排纵向涡发生器对喷射区颗粒径向速度影响逐渐增大,而对环隙区颗粒径向速度影响逐渐减小.

摘要： 本文对平板型的喷动床进行数值模拟，采用欧拉一欧拉双流体模型，颗粒动力学方法模拟颗粒相流动和k-8双方程模型模拟气相湍流流动。由于本文研究对象属于稠密气固两相流范畴，需要考虑气固相间耦合作用，建立喷动床稠密气—固两相模拟方程和本构关系，在用Gambit进行网格划分后，利用Fluent软件对床体内气固两相流进行数值模拟。得到的结论有以下几部分：rn 得出效果较好的浓度云图，清晰直观的反映出从t=0时刻到稳定流动时这段时间内喷动床浓度的变化过程，达到稳定阶段喷动床形成稳定的环核结构，从模拟云图可以明显看到喷动区、环隙区和喷泉区。模拟结果表明喷动总体呈现中心喷动区浓度低，喷泉区、环隙区浓度高的特点。rn 揭示出喷动气速、初始床高、弹性恢复系数对固体颗粒浓度、速度的影响程度。rn 双组分颗粒在喷动床中也是遵循这喷动区，喷泉区，环隙区的流动规律，喷动床内双组分颗粒流动特性与单组份颗粒流动特性类似，可以把双组分颗粒的流动特性拓展到多组分颗粒上去。

摘要： 开展了喷动床异径颗粒混合过程的离散元气固耦合模拟研究。气相场采用基于欧拉坐标体系的 k .ε双方程湍流模型，固相场采用基于拉格朗日坐标体系的DEM 直接数值模拟方法，跟踪离散颗粒场的每一个颗粒。采用Lacy 混合指数来衡量总体颗粒混合的均匀程度，并用达到稳态混合指数所需时间来衡量床内颗粒混合的速度。模拟喷动床单组份和异径颗粒的运动和混合过程，揭示颗粒的混合机制，同时探讨了粒径比和喷动气速对颗粒浓度和床内混合质量的影响。

摘要： 采用CFD-TFM 方法进行关于锥底角度变化对喷动床内气固流动行为影响的模拟研究。采用 k-ε双方程模型模拟气相流动，引入Syamlal-O’Brien 曳力模型、颗粒动理学理论和Schaeffer 模型分别描述相间作用力、颗粒相应力和颗粒间摩擦力。在He 等的实验条件基础上建立三维柱锥形喷动床模型，床径、喷口直径、静止床高、入口气速分别为152mm，19mm，325mm，45m/s，在锥角由30°变化至180°的过程，对喷动床内气固流型、颗粒速度、孔隙率、喷泉高度及喷射半径进行了考察研究。

摘要： 建立了一个总高1.5m，内径200mm，锥角60°，喷口可变的可视化柱锥体喷动床系统，进行了四种不同颗粒喷动特性的试验。考察了最大床层压降与表观气速及最小喷动速度的关系，最小喷动速度出现在降速法时的压降瞬时增大处；研究了最小喷动速度随着静止床高、颗粒直径、喷口直径的变化规律，结果表明，最小喷动速度均随着它们的增大而变大；得到了喷泉高度与表观气速的变化规律，即随着表观气速的增加，喷泉高度上升，随着静止床高的增加，喷泉高度下降。

摘要： 开展了柱锥形喷动床气固流动特性的CFD-DEM 耦合三维数值模拟研究。气相场采用基于欧拉坐标体系的ε . k 双方程湍流模型，固相场采用基于拉格朗日坐标体系的DEM 直接数值模拟方法，跟踪离散颗粒场的每一个颗粒，考虑颗粒与颗粒（壁面）之间的碰撞力、曳力、重力、Magnus 升力、Saffman 升力。颗粒之间的碰撞采用Hertz-Mindlin 无滑移模型计算，并通过网格单元法检测颗粒之间的碰撞。模拟对象为柱锥形喷动床，其直径为0.152 m, 喷口直径为0.019 m, 采用床料直径为2.9 mm, 密度为1450 kg/m3，模拟颗粒数22 万，探讨了喷动床中射流随时间的发展，不同气速下床内气固流动结构，以及颗粒速度与颗粒浓度的分布，并与实验数据进行了对比。

摘要： 喷动床中颗粒速度的大小与喷动床内颗粒停留时间、固体混合、传热传质特性和磨损行为有着极为密切的关系。喷动床中稠密颗粒速度的测量一直是一个难点。本文探索了一种测量喷动床中颗粒速度的新方法，将光纤内窥镜深入喷动床内部，使用高速摄影仪拍摄。将内窥镜传回的图象逐帧分析，捕捉颗粒在内窥镜视野中的轨迹，并记录下相应的时间，就可以得到颗粒的速度。通过解决尺寸标定，畸变矫正，图像处理和运动分析问题，获得了喷动床内部典型的速度分布。

摘要： 在聚式流态化系统中,颗粒存在聚团现象而非均匀分布于流体,稀-密两相结构使得系统内存在流体、单颗粒与团聚物三者之间的多尺度作用,其流体动力学行为表现出复杂的非线性和非平衡特征。其中曳力对颗粒流化过程有着至关重要的作用,而曳力系数的确定直接影响了最终的流化状态与结构.传统的欧拉-欧拉双流体模型的均匀假设无法准确预测这种非均匀结构所带来的曳力变化,而基于多尺度分析方法与颗粒-流体运动趋势协调思路的能量最小多尺度(Energy-Minimization Multi-Scale,EMMS)理论则是研究非均匀结构对曳力及颗粒流化影响的重要方法.本文在欧拉-欧拉双流体模型的基础上,分别采用基于能量最小多尺度(EMMS)理论的曳力模型以及传统Gidaspow 曳力模型预测喷动床内喷射区与喷泉区的曳力系数,在1.3 倍最小喷动气速(1.3Ums)下对喷射区直径、喷泉高度、气体速度、颗粒速度及空隙率等进行研究,并将数值计算结果与实验数据及经验关联式的预测数据进行了对比.结果表明,能量最小多尺度(EMMS)模型能够预测因非均匀结构而导致的气-固相间曳力大幅降低,与基于均匀性假设的传统Gidaspow 曳力模型的预测值相比,基于能量最小多尺度(EMMS)理论的曳力模型的预测结果能够更好地吻合文献报道的实验数据.

摘要： 由于煤资源的日趋匮乏,现有电煤质量的下降,对循环流化床的设计与运行参数选择提出了更高的要求,在此背景下本文以褐煤为研究对象,对喷动床升温输送及喷动特征开展了实验研究.本文最大的创新是区分于以往的固定测点固定工况下采集信号,而是不断将空气升温,测量固定测点的动态温度及压力脉动信号,应用自适应核视频分布法AOK TFR进行分析,主要针对不同温度梯度分布情况对相应压力波动信号予以分析,揭示内在气固两相流动机理.从分析结果看,该方法能够揭示高温气固两相流动不同角度的流动特征与喷动机理,是一种有效的非线性时频分析方法.

摘要： 本发明公开了一种多个喷动单元的喷动流化床造粒器。该造粒器主要由壳体、壳体内竖直隔板构成的多个喷动单元的喷动流化床造粒器，每个喷动单元有气体分布板，板中心设置自洁型的压力喷头或自洁型的双流体喷头，在喷头上方设置中心线与喷头中心线重合的导流筒构成。导流筒将每一个喷动单元分为喷动区和环形区，喷动区与环形区面积之比为1∶2～5。分布板的环形区的通气孔为斜孔，喷动区为竖直孔。本发明的优点在于，设备结构简单，喷动单元设置的导流筒有效的减少了颗粒的返混，提高了产品的均匀性，降低了返料量。采用了自洁喷头，喷头喷口不挂料，不堵塞；采用了斜孔分布板，有利于大颗粒的优先排出，保证了生产的连续性。

摘要： 本发明涉及化工设备领域，具体涉及一种流化床反应系统以及一种喷动循环式流化床工艺。一种喷动循环式流化床系统，系统由预加热系统、进料系统、主反应器、气固分离系统、冷凝系统、气体净化系统以及监控系统组成。一种喷动循环式流化床工艺，以不可冷凝气体作为循环流化载气并经过经过进料系统进入主反应器；给主反应器内通入生物质以及加热床料并使其热解；将产生的热解气、炭与载气均进入气固分离系统进行气固分离，除去固体产物炭；将热解之后的热解气进入冷凝系统后，得到生物油，并将不可冷凝的气体参与继续循环；将上述得到的不可冷凝的气体回收或者排除系统。本发明具有设备易于工业化放大和运行成本较低的优点。

摘要： 本发明公开了一种多个喷动单元的喷动流化床造粒器。该造粒器主要由壳体、壳体内竖直隔板构成的多个喷动单元的喷动流化床造粒器，每个喷动单元有气体分布板，板中心设置自洁型的压力喷头或自洁型的双流体喷头，在喷头上方设置中心线与喷头中心线重合的导流筒构成。导流筒将每一个喷动单元分为喷动区和环形区，喷动区与环形区面积之比为1∶2～5。分布板的环形区的通气孔为斜孔，喷动区为竖直孔。本发明的优点在于，设备结构简单，喷动单元设置的导流筒有效的减少了颗粒的返混，提高了产品的均匀性，降低了返料量。采用了自洁喷头，喷头喷口不挂料，不堵塞；采用了斜孔分布板，有利于大颗粒的优先排出，保证了生产的连续性。

摘要： 本发明公开了一种生产氟化氢的喷动流化床‑流化床复合反应器。反应器包括：喷动流化床和流化床两个反应区域，两反应区域之间设置气体分布板和固体下料管；反应器下部为喷动流化床，包括直筒段和所述直筒段下面的缩径段部分。由于喷动流化床反应区域中，中心喷动气流量足够大，对聚团的冲击作用足够强烈，此处的颗粒运动剧烈，不易产生聚团。本发明一方面通过增大环隙区流化流股与喷动区流股的比例，即控制总气流量向环隙区流化流股转移。另一方面通过增加循环气总流量，维持流化流股有较高的流率比，加强环隙区的颗粒运动从而调控和消除聚团。

摘要： 本发明涉及喷动床技术领域，尤其涉及一种导流式喷动床，包括：设有空腔的床体和悬置于空腔下部的导流件，空腔的腔壁开设有进气口；导流件构成上下贯通的垂直通道和相对垂直通道的轴线对称分布于垂直通道外侧的气流腔室，气流腔室的上端封闭且下端敞开，其上部开设有气流入口；进气口与气流入口通过进气管道连通，使气流经进气管道通入气流腔室，并由气流腔室由上至下导入空腔。还涉及一种包括该导流式喷动床的导流式喷动流化床。本发明通过气流腔室实现了将气流由上向下导入床体的空腔中，突破了传统的喷动床均采用的从底部向上的通入气流的方式，导流件构成的气流腔室的尺寸可不受限制，从而便于该导流式喷动床的几何结构尺寸的放大。

摘要： 本发明提供一种自动控制喷动床内颗粒喷动状态的装置和方法，该装置包括压差测量模块、喷动状态参数监测模块、信号采集模块、控制模块和喷动状态调整模块，压差测量模块测量喷动床的床层压差；喷动状态参数监测模块监测喷动床内的喷动状态参数；信号采集模块采样床层压差及喷动状态参数；控制模块对床层压差进行傅里叶变换以将其转换为频域信号，而后对频域信号进行归一化处理以得到其主峰的峰值和峰位，然后控制喷动状态调整模块对喷动床内的喷动状态进行调整，直至喷动状态参数为前后两个主峰的峰值和峰位较大的一个所对应的值。本发明能够使喷动床不断获得相对稳定的喷动状态，从而获得最大化的气固传热效率和气固接触效率。

摘要： 本发明涉及喷动床技术领域，尤其涉及一种导流式喷动床，包括：设有空腔的床体和悬置于空腔下部的导流件，空腔的腔壁开设有进气口；导流件构成上下贯通的垂直通道和相对垂直通道的轴线对称分布于垂直通道外侧的气流腔室，气流腔室的上端封闭且下端敞开，其上部开设有气流入口；进气口与气流入口通过进气管道连通，使气流经进气管道通入气流腔室，并由气流腔室由上至下导入空腔。还涉及一种包括该导流式喷动床的导流式喷动流化床。本发明通过气流腔室实现了将气流由上向下导入床体的空腔中，突破了传统的喷动床均采用的从底部向上的通入气流的方式，导流件构成的气流腔室的尺寸可不受限制，从而便于该导流式喷动床的几何结构尺寸的放大。

摘要： 本发明涉及一种喷动稳定性自调节的喷雾冷冻喷动床干燥装置，主要包括喷动床速冻系统、喷动参数测量系统、喷动稳定性调节系统、真空冷冻干燥系统。在集成喷动床干燥技术和喷雾冷冻干燥技术的基础上，增加了基于床层压力降的时域信号和喷动入口气速等冷涂覆过程喷动状态动态自动调节，根据冷涂覆前床层压力降与喷动入口气流速度确定稳定喷动范围，对冷涂覆时喷动参数进行监控，通过PLC对变频风机转速进行调整，使床层压力降维持在合理变化趋势，喷动入口气流速度下降不超过0.1m/s，直至冷涂覆结束。本发明有效保证喷雾冷涂覆过程中的喷动稳定性，克服冻结过程中发生的团聚、结块或死床现象，从而提高喷动床喷雾冷冻干燥装置稳定运行能力和缩短干燥时间。

摘要： 本发明提供一种自动控制喷动床内颗粒喷动状态的装置和方法，该装置包括压差测量模块、喷动状态参数监测模块、信号采集模块、控制模块和喷动状态调整模块，压差测量模块测量喷动床的床层压差；喷动状态参数监测模块监测喷动床内的喷动状态参数；信号采集模块采样床层压差及喷动状态参数；控制模块对床层压差进行傅里叶变换以将其转换为频域信号，而后对频域信号进行归一化处理以得到其主峰的峰值和峰位，然后控制喷动状态调整模块对喷动床内的喷动状态进行调整，直至喷动状态参数为前后两个主峰的峰值和峰位较大的一个所对应的值。本发明能够使喷动床不断获得相对稳定的喷动状态，从而获得最大化的气固传热效率和气固接触效率。

摘要： 本发明涉及喷动床干燥设备领域，尤其涉及一种脉动气流协同喷动气流喷动床干燥装置，包括：设有空腔的矩形喷动床和位于空腔下部的脉动气流导流件；脉动气流导流件构成上下贯通的矩形垂直通道，脉动气流入口与导流件气流入口通过管道连通，使气流经管道通入脉动气流腔室，并由脉动气流出口导入空腔，本发明采用脉动气流协同喷动气流对喷动床内物料进行干燥，提高了干燥效率，增强了物料的干燥效果，有效的避免了物料出现结块现象，本发明适用于各种小粒径、高粘性物料的干燥。