【摘要】：氣固鼓泡流化床是一種重要的氣固反應設備,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,在醫(yī)藥制造、食品加工、化工生產(chǎn)等領(lǐng)域應用廣泛。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)律對于優(yōu)化流化床操作和設計具有重要意義。本工作在透明的有機玻璃二維流化床中進行,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。采用高速攝像儀對流化床內(nèi)的氣泡進行照相,對獲得的數(shù)字圖像采用拉格朗日(LVT)算法進行處理,獲得氣泡的直徑及速度等性質(zhì)。圖像處理程序在Matlab平臺上開發(fā),能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)圖像中運動目標的追蹤及相關(guān)性質(zhì)的提取。通過在流化過程中床層邊壁取樣的方式測定顆粒濃度,獲得顆粒的混合/離析情況,同時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程中壓力變化情況。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)雙組份顆粒體系在流化過程中存在較為明顯的兩個速度轉(zhuǎn)折點(Uif、Uff)。用顆�；旌现笖�(shù)對顆�；旌铣潭冗M行定量分析發(fā)現(xiàn):顆�；旌线^程中存在離析、部分混合和充分混合三個階段,氣泡行為受到顆粒的離析與混合的影響。顆粒離析時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�；旌铣浞窒嘟缑嫦�,重組份質(zhì)量分數(shù)、粒徑差異對氣泡性質(zhì)都會產(chǎn)生影響:重組份質(zhì)量分數(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。具有相同尺寸的氣泡,重組份顆粒的增多會降低其上升速度。在實驗數(shù)據(jù)的基礎上,對雙組份體系中的氣泡直徑、氣泡速度進行了回歸,得到了計算氣泡直徑和速度的經(jīng)驗公式。在回歸過程中考慮了顆粒物性及混合狀態(tài)的影響,對于不同顆�；旌想A段中的氣泡直徑分別采用不同形式的關(guān)聯(lián)公式,以體現(xiàn)對應混合階段所具有的特點,所得預測值與實驗值實現(xiàn)了良好的契合。
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ051.13

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本文編號：2566926