磁場(chǎng)對(duì)流化床氣固兩相流動(dòng)影響的研究.pdf

1、用外加磁場(chǎng)控制與調(diào)節(jié)流化床內(nèi)氣泡，是一種將流態(tài)化技術(shù)與電磁技術(shù)相結(jié)合，新型、高效的流態(tài)化技術(shù)。在磁場(chǎng)作用下，鐵磁顆粒做床料的流化床有著氣固接觸好、流化質(zhì)量高、穩(wěn)定性好、流通截面大、無(wú)氣體短路等優(yōu)點(diǎn)，因此在化工、能源、環(huán)保、生物和食品等許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。 本文從理論模型、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究三個(gè)方面分析和研究了磁場(chǎng)對(duì)流化床氣固兩相流動(dòng)特性的影響。首先，本文選用歐拉法建立了磁場(chǎng)作用下的流化床氣固兩相流動(dòng)數(shù)學(xué)模型，并在考慮磁場(chǎng)

2、作用的基礎(chǔ)上對(duì)固相進(jìn)行擬流體化。其次，選定數(shù)值模擬的求解方法，通過(guò)方程離散、網(wǎng)格劃分、定義模型邊界條件，選用相間耦合的SILPLE算法，采用隱形的一階迎風(fēng)格式等步驟對(duì)磁場(chǎng)作用下的流化床氣固兩相流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬，最后采用FLUENT計(jì)算軟件得到數(shù)值模擬結(jié)果，并進(jìn)行分析。另外，還搭建了磁場(chǎng)作用下的流化床實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)實(shí)驗(yàn)裝備進(jìn)行了改進(jìn)，對(duì)磁場(chǎng)作用下的流化床的流化特性作了實(shí)驗(yàn)研究，得到了一些工況下流化床床層的壓降隨氣體表觀流速變化的曲線圖。通過(guò)數(shù)

3、值模擬和實(shí)驗(yàn)研究，可以看出：磁場(chǎng)對(duì)流化床氣固兩相流動(dòng)特性有著顯著的影響。磁場(chǎng)力的增大，使得流化床床層擾動(dòng)減小，床層趨于穩(wěn)定。在磁場(chǎng)作用下，氣泡生成受到抑制，床層壓降變化減小，壓降分布均勻。在同樣流速下，磁場(chǎng)力大小與床層穩(wěn)定度成正比；在同樣磁場(chǎng)強(qiáng)度下，氣體表觀流速大小與床層穩(wěn)定度成反比；在磁場(chǎng)作用下的流化床中，起始流化速度與磁場(chǎng)強(qiáng)度無(wú)關(guān)，與顆粒直徑有關(guān)，起始流化速度與顆粒直徑成正比；當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度足夠大時(shí)，流化床中存在明顯的磁穩(wěn)區(qū)；并且，磁穩(wěn)