氣固流化床兩相流動(dòng)的CFD模型研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.pdf

1、計(jì)算流體力學(xué)(CFD)方法以其成本低、使用方便等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用用氣固流化床的流動(dòng)研究中。由于氣固流化床的兩相流流動(dòng)研究中可以使用的CFD模型較多,為了選擇適合該氣固流化床的CFD模型以期對(duì)后續(xù)的傳熱、燃燒研究提供依據(jù),本文在同一氣固流化床模型中使用不同的CFD模型進(jìn)行單一變量的研究,并分析了各個(gè)模型對(duì)兩相流流動(dòng)的影響;為了驗(yàn)證數(shù)值模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性,也在95KW氣固流化床實(shí)驗(yàn)臺(tái)架上進(jìn)行了一系列的冷態(tài)實(shí)驗(yàn),獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用來(lái)與不同模型下得到的

2、氣固兩相流動(dòng)特性進(jìn)行比較。
　　本文通過(guò)使用歐拉-歐拉方法對(duì)氣固流化床內(nèi)的兩相流動(dòng)情況進(jìn)行模擬,使用的軟件為Fluent6.3。用來(lái)比較的CFD封閉模型包括曳力模型(Dragforcemodel)、碰撞恢復(fù)系數(shù)(Restitutioncoefficient)、湍流模型(Turbulencemodel)、固體粘度模型(Granularviscositymodel)和徑向分布函數(shù)模型(Radialdistributionfunctio

3、n)。比較分析的結(jié)果表明在各個(gè)封閉模型中,不同的徑向分布函數(shù)模型對(duì)計(jì)算結(jié)果影響最小。
　　由于該氣固流化床承擔(dān)著將富氧燃燒技術(shù)應(yīng)用于流化床中的科研任務(wù),因此在完成對(duì)不同封閉模型的分析之后,本文分析了不同初始床高和CO2/O2混合比例對(duì)氣固兩相流動(dòng)的影響。CO2/O2混合氣體的密度和動(dòng)力粘度改變對(duì)兩相流動(dòng)的影響較為明顯。
　　封閉模型和運(yùn)行參數(shù)的不同對(duì)氣固流化床流動(dòng)的影響主要是從以下幾個(gè)方面進(jìn)行比較:無(wú)量綱分析、床層壓降、膨脹