液固流化床流動(dòng)結(jié)構(gòu)及分形重構(gòu)的研究.pdf

1、液固流化床反應(yīng)器具有溫度分布均勻，良好的傳熱、傳質(zhì)效果等特點(diǎn)在化工、生物、食品工業(yè)方面得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。對(duì)于液固流化床暈化描述的難點(diǎn)在于多相系統(tǒng)內(nèi)部的復(fù)雜時(shí)空流動(dòng)結(jié)構(gòu)，或稱(chēng)自相干結(jié)構(gòu)，自組織結(jié)構(gòu)等。 本文分別建立了二維、三維液固流化床裝置，應(yīng)用CCD圖像采集和處理系統(tǒng)，并編制了相應(yīng)的圖像處理軟件，采用分形分析方法，對(duì)液固流化床內(nèi)部的固體顆粒流動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)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(duì)顆粒自組織

2、結(jié)構(gòu)的影響。研究結(jié)果表明，二維液固流化床內(nèi)存在著固體顆粒以顆粒團(tuán)形式運(yùn)動(dòng)的不均勻結(jié)構(gòu)。大顆粒團(tuán)多為帶狀，小的顆粒團(tuán)的形狀呈現(xiàn)不規(guī)則性。分形維數(shù)可以用來(lái)表征顆粒自組織結(jié)構(gòu)。高分形維數(shù)對(duì)應(yīng)顆粒團(tuán)聚明顯也就是自組織現(xiàn)象明顯的狀況，低分形維數(shù)對(duì)應(yīng)顆粒團(tuán)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(duì)分形數(shù)維的影響規(guī)律同二維液固流化床體系一致。