雙組份顆粒鼓泡流化床中氣泡行為的研究.pdf

1、氣固鼓泡流化床是一種重要的氣固反應(yīng)設(shè)備，具有相間接觸面積大、熱-質(zhì)傳遞速度快、體系中的濃度和溫度分布均勻等優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)藥制造、食品加工、化工生產(chǎn)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。氣泡是氣固鼓泡流化床中最重要的現(xiàn)象，影響著床層內(nèi)的熱-質(zhì)傳遞和物料混合，了解氣泡性質(zhì)及變化規(guī)律對(duì)于優(yōu)化流化床操作和設(shè)計(jì)具有重要意義。
　　本工作在透明的有機(jī)玻璃二維流化床中進(jìn)行，流化床寬度為200mm厚度為20mm高度為1500mm，所用流化顆粒為白云石和硅膠，流化氣體為空氣

2、。采用高速攝像儀對(duì)流化床內(nèi)的氣泡進(jìn)行照相，對(duì)獲得的數(shù)字圖像采用拉格朗日(LVT)算法進(jìn)行處理，獲得氣泡的直徑及速度等性質(zhì)。圖像處理程序在Matlab平臺(tái)上開(kāi)發(fā)，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的追蹤及相關(guān)性質(zhì)的提取。通過(guò)在流化過(guò)程中床層邊壁取樣的方式測(cè)定顆粒濃度，獲得顆粒的混合/離析情況，同時(shí)采集了顆粒層不同高度處的壓力值以探究雙組份顆粒在流化過(guò)程中壓力變化情況。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)雙組份顆粒體系在流化過(guò)程中存在較為明顯的兩個(gè)速度轉(zhuǎn)折點(diǎn)(

3、Uif、Uff)。用顆?；旌现笖?shù)對(duì)顆粒混合程度進(jìn)行定量分析發(fā)現(xiàn)：顆?；旌线^(guò)程中存在離析、部分混合和充分混合三個(gè)階段，氣泡行為受到顆粒的離析與混合的影響。顆粒離析時(shí)輕重組份間存在相界面，界面處存在小氣泡的生成和原先大氣泡的破碎，使得這一區(qū)域內(nèi)氣泡數(shù)目增加、氣泡直徑減小、氣泡速度降低。顆粒混合充分相界面消失，重組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)、粒徑差異對(duì)氣泡性質(zhì)都會(huì)產(chǎn)生影響：重組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，氣泡直徑和上升速度減小；兩種顆粒粒徑差異增大，氣泡直徑減小。具有相