循環(huán)流化床鍋爐爐膛內氣固兩相流動模型及試驗研究.pdf

1、循環(huán)流化床氣固兩相流動特性主要包括：空隙率分布(或顆粒濃度分布)、靜壓分布、氣固速度等。它對循環(huán)流化床鍋爐的燃燒、傳熱、污染生成與控制、設備工作的可靠性與經濟性等有非常重要的影響。因此，研究循環(huán)流化床的流動特性，具有十分重要的意義。 本文對循環(huán)流化床鍋爐爐內的氣固兩相流的流動特性進行了兩方面的研究：構建理論模型和試驗驗證。 循環(huán)流化床氣固兩相流動的主要特征表現(xiàn)為局部流動結構的不均勻性及整體流動結構的不均勻性，因此，循環(huán)流

2、化床氣固流動模型的主要任務就是研究這種不均勻性的變化規(guī)律。本文第二章介紹和推導了環(huán)核流動理論模型，其基本假定為：所有的物質包括固體和氣體在核區(qū)均向上流動，在環(huán)形區(qū)均向下流動；該模型的結構特點為：在徑向方向上存在環(huán)核邊界，它是以固體質量流量為零處為分界點；在軸向上分為上部區(qū)和下部區(qū)，它是以核半徑為最小處為分界點。模型計算的基本特點是利用質量守恒和動量守恒等本構方程以及合理的假定來計算氣固兩相流的流動特性，其中壓降沿整個床高的計算考慮了顆粒

3、加速度的影響，這是該模型與以往計算方法相比的優(yōu)勢之一。依據(jù)該理論采用C語言編制了計算程序。程序在輸入固體顆粒和氣體特性、表觀氣體速度、固體顆粒流率、進口溫度、運行裝置的尺寸參數(shù)的情況下，可以計算軸向的顆粒流率分布、速度分布、空隙率分布、壓降分布以及徑向的顆粒流率分布、速度分布、空隙率分布等。與其他模型相比，該模型具有較好的預測性，輸入?yún)?shù)也較少，模型計算簡便易行。 同時建立了二維冷態(tài)循環(huán)流化床實驗臺，用于研究沿床高的靜壓分布及空

4、隙率分布。第三章詳細介紹了試驗系統(tǒng)。試驗測量時采用了硅膠樹脂和石英砂兩種循環(huán)物料，共做了十個工況。其中采用硅膠樹脂作為循環(huán)物料時做了七個工況，采用石英砂時做了三個工況。試驗主要是測量沿床高的靜壓分布，然后根據(jù)壓差法計算沿床高的空隙率分布。為了準確地測量沿床高的壓力分布，特地制作了一個靜壓測量儀，可以直接測量床中心區(qū)的靜壓分布，摒棄了以前在爐膛壁上開孔測壓的舊方法，這也是本文試驗測量時的創(chuàng)新之處。 第四章介紹了試驗測量結果與理論模