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喷动床内气固两相流的数值模拟

作　者: 高聪
导　师: 张少峰
学　校: 河北工业大学
专　业: 化工过程机械
关键词: 喷动床数值模拟气固两相流流场分布颗粒流动
分类号: TQ019
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

本文对喷动床内气固两相流的流场特性进行了数值模拟,较详细分析了喷动床内颗粒的流动状态,可为进一步的试验研究和工业放大提供指导。对单喷嘴和双喷嘴等不同结构形式喷动床内流场速度矢量分布、颗粒体积分率分布以及湍动能分布进行了研究。对于单喷嘴喷动床考察了不同锥底角度和入口气流速度对喷动床内流场分布的影响,模拟结果显示:对于单喷嘴喷动床当入口气流速度为0.58m·s-1时,锥底角度为60°的喷动床内流场分布最为理想,喷射区,喷泉区和环隙区三区特征鲜明;对于锥角为60°的喷动床在入口处雷诺数为3285<Re<13139时喷动状态较为稳定。对于双喷嘴喷动床考察了不同直径导流管在不同安装位置对喷动床内流场分布的影响,模拟结果显示:在导流管安装位置相同的情况下导流管直径与床体直径之比处于0.3<D_i/D<0.45时较为理想,对于相同导流管直径,导流管安装高度与入口直径之比处于1<h_i/d_in<1.33区间时喷动床模型较为理想。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章文献综述  9-20
  §1-1 喷动床技术的应用与发展  9-16
    1-1-1 喷动床简介  9
    1-1-2 喷动床的喷动原理  9-10
    1-1-3 喷动床结构的发展变化  10-13
    1-1-4 喷动床与密相流化床的比较  13-14
    1-1-5 喷动床的应用  14-15
    1-1-6 喷动床的流体力学特征  15-16
  §1-2 喷动床数值模拟的研究进展  16-19
    1-2-1 气固两相流的CFD模型基础理论  16-17
    1-2-2 数值模拟在喷动床领域的应用  17-18
    1-2-3 喷动床流动模型概述  18-19
  §1-3 论文研究的主要内容  19-20
第二章流体力学理论模型与数值计算方法  20-31
  §2-1 湍流理论模型  20-22
    2-1-1 输运公式  20-21
    2-1-2 连续性方程  21
    2-1-3 动量方程  21-22
  §2-2 湍流模型与通用微分方程  22-27
    2-2-1 湍流模型  22-27
    2-2-2 湍流边壁的处理  27
  §2-3 气固两相流流体力学理论模型的建立  27-31
    2-3-1 以颗粒动力学为基础的喷动床中气固流动模型  28-31
第三章单喷嘴喷动床内气固两相流的数值模拟与分析  31-43
  §3-1 锥底角度为60°的喷动床内气固两相流的数值模拟  31-35
    3-1-1 模型的建立  31
    3-1-2 边界条件和初始条件  31-33
    3-1-3 计算结果及分析  33-35
  §3-2 锥底角度对喷动床内流场特性的影响  35-41
    3-2-1 计算结果分析  36-39
    3-2-2 锥底角度为60°和90°喷动床性能比较  39-41
  §3-3 入射气流速度对喷动床性能的比较  41-42
  §3-4 小结  42-43
第四章双喷嘴喷动床的数值模拟与分析  43-60
  §4-1 双喷嘴喷动床内气固两相流的数值模拟与分析  43-47
    4-1-1 几何模型  43-44
    4-1-2 边界条件和初始条件  44
    4-1-3 计算结果及分析  44-47
  §4-2 导流管喷动床的数值模拟与分析  47-58
    4-2-1 几何模型  47
    4-2-2 网格划分  47-48
    4-2-3 边界条件与初始条件  48-50
    4-2-4 结果与分析  50-58
  §4-3 小结  58-60
第五章结论  60-61
建议  61-62
参考文献  62-68
致谢  68-69
攻读学位期间所取得的相关科研成果  69

喷动床内气固两相流的数值模拟

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