液固流化床流動結構及分形重構的研究.pdf

1、液固流化床反應器具有溫度分布均勻，良好的傳熱、傳質(zhì)效果等特點在化工、生物、食品工業(yè)方面得到了越來越廣泛的應用。對于液固流化床暈化描述的難點在于多相系統(tǒng)內(nèi)部的復雜時空流動結構，或稱自相干結構，自組織結構等。 本文分別建立了二維、三維液固流化床裝置，應用CCD圖像采集和處理系統(tǒng)，并編制了相應的圖像處理軟件，采用分形分析方法，對液固流化床內(nèi)部的固體顆粒流動結構進行了研究?？疾炝瞬煌僮鳁l件：表觀液速、顆粒大小、以及顆粒密度對顆粒自組織

2、結構的影響。研究結果表明，二維液固流化床內(nèi)存在著固體顆粒以顆粒團形式運動的不均勻結構。大顆粒團多為帶狀，小的顆粒團的形狀呈現(xiàn)不規(guī)則性。分形維數(shù)可以用來表征顆粒自組織結構。高分形維數(shù)對應顆粒團聚明顯也就是自組織現(xiàn)象明顯的狀況，低分形維數(shù)對應顆粒團聚現(xiàn)象不明顯的狀況。分形維數(shù)隨表觀液速的增大而減小，隨顆粒直徑的增加而減小，隨顆粒密度增加而增加。在三維液固流化床體系中，表觀液速、顆粒直徑對分形數(shù)維的影響規(guī)律同二維液固流化床體系一致。