气固流化床内射流特性的研究

采用Brandani等的数学模型模拟了中心射流宽度为0.01m的二维气固流化床(高1.6m、宽0.3m)内鼓泡和射流的瞬态及时均流体动力学特性。一种典型的Geldart B颗粒――砂子(粒径为500mm、密度为2660kg/m3)作为研究的模拟物料。瞬态结果表明，床内射流产生和发展、射流崩塌后所形成气泡尺寸以及全床内的气体速度场和空隙率均存在明显的非对称性，但是由压力信号功率谱密度得到的时均压力特性则有较好的对称性。因此，对于商业化稳定运转的射流床，可以用半床模拟结果近似解释整床特性；然而，在考察射流床的瞬态特性时，半床模拟结果与整床结果存在明显偏差。     

多组分气固射流床流动特性 Ⅱ流型的划分

在３００×５０×２６００ｍｍ的二维射流流化床中,使用压力波动的功率谱分析方法,考察了９种单一、双组分混合物物性因素（粒径、密度）、操作因素（射流气速、喷口直径、静床高度、环隙气量）对射流流化床的三种流型：气泡串、射流、喷流相互转变的影响。结果表明,在较低静床高时,随着射流气速的增大,射流床内流型由气泡串、射流过渡到喷流;而静床高较高时,射流气速增大仅由气泡串过渡到射流。环隙气量增大、粒径增大、密度增大,喷流流型出现较困难,最后得出了流型转变图及转变的定量关系式     

双射流流化床流动特性的研究

在一300×2600mm二维双射流流化床中,采用多路压力信号采集装置,详细研究了射流气速、射流喷口管间距离、静床高度、物性参数对双射流流化床射流流动特性的影响,发现双射流从单独存在到两射流在其射流区内发生射流合并可由压力波动时间序列的功率谱主频和Hurst指数的变化定量确定,结果还表明,双射流流化床管间距减小时,射流在射流区发生合并的射流气速降低;而管间距相同时,静床高变大,射流在射流区发生合并的射流气速也降低;对于相同粒径的固体颗粒,颗粒密度增大使得射流在射流区发生合并的射流气速变大。     

多组分气固射流床流动特性：Ⅱ.流型的划分

在３００＊５０＊２６００ｍｍ的二维射流流化床中,使用压力流动的功率谱分析方法,考察了９种单一,双组分混合物物性因素,操作因素对射流流化床的三种流型：气泡串、射流、喷流相互转变的影响。     

气固射流床射流深度的研究

在３００×５１×２６００ｍｍ的二维射流床中，采用多路毕托管测试系统，对包括三种双组份混合物在内的五种物料的射流深度进行了考察。结果表明，射流管径、射流气速对射流深度都有影响，本文尤其考察了环隙气量与射流深度的关系，发现在同样的射流气速下，环隙气速增大则射流深度降低，得出了综合各种影响因素的关联式。     

气—固流化床反应器内双流体力学模型及其验证：Ⅱ.单组分两维射…

由以质量，动量和能量三大守恒定律为基础的湍流两相流理论出发，建立了描述气－固流化床内两相流动的数学模型，在微型计算机上编写了相应的数值计算和图形处理程序，为了验证模型的可靠性，本文着手模拟与分析了单组分颗粒体系两维射流流化床内气，固相速度场，空隙度和压力场随时间，空间变化规律；得到了与前人实验结果相吻合的结论。     

气—固流化床反应器内双流体力学模型及其验证：Ⅳ.单组分两维射流床内气泡特性

模拟了不同操作条件下,单组分两维射流床内射流崩塌后所形成气泡的形状、运动机理、初始尺寸和上升速度。集合前文（Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ）研究结果表明,在湍流两相流理论基础上建立的“气－固流化床反应器内双流体力学模型”可以很好地分析气固射流床内流体动力学特性,诸如：基本流场变量（气、固相速度场、压力场和空隙率）瞬态变化情况、射流特性（射流发展、射流穿透深度确定方法、射流区气体速度分布和操作条件对射流穿透深度、射流频率的影响等）、时均空隙率分布、时均轴向气体速度分布和气泡特性。由此可见,该方法和思路可以为灰熔聚流化床粉煤气化工艺和其他与流态化技术相关的设计提供必要的信息和有益的建议     

加压流化床流化性质的实验与模拟研究

在二维射流流化床装置中,考察了压力对颗粒和气泡运动的影响规律.通过使用摄像技术详细的记录了压力下气泡的行为,并对其进行了分析,由此解决了较高压力下测量流态化性质较为困难的问题.数值研究通过CFD双欧拉模型模拟了带有V形分布器和中心射流的二维流化床内压力对气泡大小、床的膨胀率和射流深度的影响.实验和理论结果表明,在加压状态下,射流气速和分布板气速对气泡的产生、大小及形状有不同的影响.在较高的操作压力下,射流气速增加,气泡变长;分布器气速增大,气泡则变大;射流高度随着分布器气速的增加而降低.模拟结果与实验数据吻合较好,由此该模型为研究较高操作压力下射流流化床流化性质提供了有利的工具.     

气-固流化床反应器内双流体力学模型及其验证 Ⅱ.单组分两维射流床内流场特性分析

由以质量、动量和能量三大守恒定律为基础的湍流两相流理论出发,建立了描述气固流化床内两相流动的数学模型;在微型计算机上编写了相应的数值计算和图形处理程序;为了验证模型的可靠性,本文着手模拟与分析了单组分颗粒体系两维射流流化床内气、固相速度场、空隙度和压力场随时间、空间变化规律;得到了与前人实验结果相吻合的结论。     

气-固流化床反应器内双流体力学模型及其验证Ⅲ.单组分两维射流床内射流特性

在湍流两相流理论建立的双流体力学模型基础上，编写了模拟气、固相流体动力学的ＣＡＳＩＣＣ软件包。本文详细地分析了射流流化床内射流（或气泡）边界的确定方法，模拟了不同操作条件下的射流穿透深度和射流频率，所得结果与前人的经验关联式相吻合。证明了该方法可用来预测灰熔聚粉煤气化及其它与射流床相关工艺的射流特性。     

双组分冷模射流流化床气化炉内流体动力学特性模拟

针对实际工业生产中经常遇到的多组分体系，本文选取了具有代表性意义的非等密度/直径的双组分体系(树脂和砂子)为研究对象，以Goossens等提出的平均物性法则计算了固体混合物的平均粒径和平均密度，采用欧拉－欧拉计算流体动力学模型(CFD)模拟了二维冷模射流床气化炉内，诸如气、固相流场的时空分布、时均空隙率分布、射流穿透深度等流体动力学的时空特征，所得结果与文献报道相吻合。     

射流流化床煤气化炉中气固流动和传热、传质的CFD模拟研究

通过双流体模型对射流流化床煤气化炉进行了CFD（Computational Fluid Dynamics,计算流体力学）模拟。模拟着重分析了流化床气化炉气固流动的特性和传质、传热过程。结果表明,流化床中气固两相的传热、传质过程与气体和颗粒的运动特性密切相关。     

振动流化床双组分颗粒的轴向浓度分布的研究

在内径为１４８ｍｍ的振动圆柱形流化床中研究焦或渣与介质混合物的轴向浓度与分离／混合程度，考察了振动参数、床层高度和流化气速对分离效率的影响，得出床层高度比较高时，有利于焦或渣在介质中分离的结果和较佳的分离操作范围，为获得细粒焦渣混合物的充分分离奠定了基础。     

循环流化床生物质气化炉内计算流体动力学模拟——鼓泡流化床内改进的颗粒床模型（英文）

采用改进颗粒床模型的CFD方法模拟了实验室规模冷模装置内鼓泡床的流体流动时空特性。模拟结果表明表观气速是影响气固动态特征和压力波动的主要因素之一：随表观气速的增大，气泡数目增加，气泡体积增大，压力波动增强；气速越高时均压降越大；在内循环鼓泡流化床内固体颗粒呈“单室”流型。上述与实验观察相吻合的模拟结果将有助于放大和设计商业化的内循环流化床生物质气化炉。     

气-固流化床反应器内双流体力学模型及其验证Ⅰ.数学模型和计算方法

从湍流两相流理论出发，详细推导了描述气固流化床内两相流动的双流体力学模型，根据方程的封闭性原理给出了所需本构关系的表达式；针对模型方程的非线性、耦合性和形式相同等特点，集合气固流化床内εｇ＋εｓ＝１及εｓ＜εｓ，ｍａｘ的限制，在数值计算上提出了改进的ＳＩＭＰＬＥ算法。在微型计算机上开发了ＣＡＳＩＣＣ软件包，其计算程序在ＮＤＰＦｏｒｔｒａｎ环境下执行，可以给出稳态或非稳态的二维直角坐标系或园柱坐标系下，气、固相速度场、压力场和各相体积分数这些基本变量的数值解，然后用ＢｏｒｌａｎｄＣ＋＋语言开发的绘图程序给出描述床内流体动力学的直观图象。     

中孔分子筛在气固色谱中的应用

将中孔分子筛这一新材料应用于气固色谱，可以分离脂肪烃，芳烃，卤代烃以及一些酮类化合物。对这种中孔分子筛柱的柱效，定量解吸等情况进行了考察，并与传统的气固色谱柱和一些常用气液色谱柱进行了对比。在填补中孔材料气固色谱吸附剂空白方面作了有意义的探讨。     

过程质谱仪测量气体浓度快速变化过程的应用研究

通过实验研究了微型流化床多阶段原位反应分析仪( MFB-MIRA)检测快速气固反应气体逸出过程的适应性。研究表明,取样毛细管的伴热性能对在线测量的稳定性有重要影响。基于所得规律,将精密温控器配置于毛细管的伴热系统,毛细管温度的控制精度达到±0.2℃,从而实现了取样流量和腔室真空度的稳定化。实测结果表明,改造后在线测量的周期性波动消失,稳定性显著提高。空气中O2测量响应的波动度和30 s相对标准偏差由1.9％和0.5％,优化至1.4％和0.2％。同时还开发了精确控制取样点绝对压力的调节装置,使取样点绝对压力的控制精度达到±0.02 kPa。实验结果表明,取样点绝对压力与过程质谱仪的响应呈正相关,准确控制取样点绝对压力非常必要。本研究提高了过程质谱仪测量结果的准确性和重复性,提升了MFB-MIRA分析快速气固反应的适应性,进而拓宽了MFB-MIRA及过程质谱仪可靠应用的范围。     

CFB煤燃烧/热解双反应器中热解室对立管内气固流动特性的影响

考察了循环流化床煤燃烧/热解双反应器系统中热解室的存在对立管内的压力分布及气固流动状况的影响。提升管的内径100 mm、高6 m，立管的内径44 mm、高3 m，热解室的截面积200 mm×200 mm、高770 mm。结果表明，随着提升管内表观气速Ur的增加，有无热解室立管内均为负压差流动，负压差梯度随着Ur的增加而减小。有热解室时，热解室内要保持一定的料位高度，整个立管内固体颗粒的流动为负压差移动床流动；没有热解室时，立管内为稀相流动和移动床流动同时存在，立管内平衡料柱高度随Ur的增加而升高。随着循环量Gs的增加，两种类型的立管内负压差梯度均随之增大，也存在着流动形态的差别。循环量Gs的增加会引起立管内平衡料柱高度的降低。立管内气固相对滑移速度也随着循环量Gs的增加而增大。     

大型射流流化床气化炉的数学模拟：Ⅰ.模型的建立

本文是在充分考虑了流动特性，质量平衡，能量平衡和动量平衡以后，建立了一个基于大型射流流化床气化炉的模型。通过对实验结果比较，证明该模型可用于大型气化炉的模拟工作。     

气—固流化床反应器内双流体力学模型及其验证

从湍流两相流理论出发，详细推导了描述气－固流化床内两相流动的双流体力学模型，根据方程的封闭性原理给出了所需构关系的表达式；针对模型方程的非线性，耦合性和形式相同等特点，集合气－固流化床内εｇ＋εｓ＝１及εｓ〈εｓ，ｍａｘ的限制，在数值计算上提出了改进的ＳＩＭＰＬＥ算法。在微型计算机上开发了ＣＡＳＩＣＣ软件包，其计算程度在ＮＤＰ－Ｆｏｒｔｒａｎ环境下执行，可以给出了稳态或非稳态的二维直角坐标系或坐标