非牛頓流體液固流化床中兩相流動(dòng)特性的研究.pdf

1、流化床是對(duì)固體顆粒進(jìn)行流態(tài)化操作的設(shè)備，液固流化床是流化床技術(shù)的重要分支。在液固流化床中，固體顆粒的流化狀態(tài)為散式流態(tài)化，兩相在其中可以充分的接觸，從而極大了促進(jìn)了兩相之間的傳熱和傳質(zhì)。由于液固流化床的諸多優(yōu)點(diǎn)，已在礦物遴選、化工合成、廢水處理等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
　　與牛頓流體不同，非牛頓流體具有其特殊的流變特性，即剪切應(yīng)力與剪切速率之間并不是傳統(tǒng)意義上的線性關(guān)系。按照有無(wú)屈服極限來(lái)分，可以將非牛頓流體分為冪律流體和賓漢流體

2、兩種。至今為止，科研工作者提出了很多描述非牛頓流體本構(gòu)關(guān)系的本構(gòu)方程。在進(jìn)行數(shù)值計(jì)算時(shí)，非牛頓流體的流變特性則可以通過(guò)本構(gòu)方程來(lái)加以體現(xiàn)。
　　本文先介紹了液固兩相流的研究現(xiàn)狀和非牛頓流體液固兩相流的研究進(jìn)展，并且對(duì)兩相流數(shù)值計(jì)算的主要方法進(jìn)行了介紹，最終本文確定使用雙流體模型作為本文的數(shù)學(xué)模型。幾何模型的選取主要是通過(guò)查閱參考文獻(xiàn)來(lái)獲得，對(duì)于冪律流體選取了床高較低的鼓泡床模型，對(duì)于賓漢流體則選取了床高較高的提升管模型。
　

3、　通過(guò)冪律流體的本構(gòu)方程可知，決定冪律流體的兩個(gè)主要的參數(shù)是其流性指數(shù)與稠度系數(shù)，為了得到鼓泡床中的兩相流動(dòng)狀態(tài)隨著這兩個(gè)因素的變化規(guī)律，本文數(shù)值計(jì)算中在保證其他因素一致的前提下，分別對(duì)流性指數(shù)和稠度系數(shù)進(jìn)行考察，研究了二者對(duì)床層內(nèi)液速分布、顆粒速分布、床層膨脹高度、床層顆粒濃度、流體湍動(dòng)能、流體湍動(dòng)耗散率和顆粒擬溫度的影響。
　　通過(guò)賓漢流體的本構(gòu)方程可知，決定賓漢流體的兩個(gè)主要的參數(shù)是其屈服極限與稠度系數(shù)，為了得到提升管中的兩