【摘要】：流化床反應(yīng)器(Fluidized Bed Reactor,FBR)由于其具有構(gòu)造簡(jiǎn)單和傳熱傳質(zhì)性能好等顯著的優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于各種化工生產(chǎn)過程中。而對(duì)FBR內(nèi)的動(dòng)力學(xué)行為有個(gè)正確的理解對(duì)于高效地操作和優(yōu)化FBR是十分重要的。近年來隨著計(jì)算機(jī)性能的高速發(fā)展,計(jì)算流體力學(xué)(Computational Fluid Dynamics,CFD)逐漸成為一種能夠高效預(yù)測(cè)FBR內(nèi)多相流動(dòng)行為的重要工具。但在以往很多的兩相CFD模擬中都假設(shè)顆粒粒徑是單分散的,而在很多實(shí)際過程中的顆粒粒徑卻是存在一定分布的(例如:烯烴聚合和流化催化裂化)。所以為了更加準(zhǔn)確地描述顆粒相,通常會(huì)引入粒群衡算方法(Population Balance Method,PBM)來描述顆粒相的粒徑分布。本文基于商業(yè)CFD軟件FLUENT 6.3.26平臺(tái),通過以下三個(gè)方面的數(shù)值模擬研究進(jìn)一步完善了兩種典型多分散氣固體系:烯烴聚合FBR和流化催化裂化(Fluid Catalytic Cracking,FCC)提升管反應(yīng)器中的CFD-PBM耦合模型。(1)比較了烯烴聚合FBR的CFD-PBM耦合模型中四種曳力子模型:Syamlal-O’Brien曳力模型、Gidaspow曳力模型、Mc Keen曳力模型和EMMS曳力模型的適用性。結(jié)果表明EMMS模型是最適合該體系的曳力模型。(2)比較了烯烴聚合FBR的CFD-PBM耦合模型中用來求解粒群衡算方程的三種不同矩方法:正交矩方法(Quadrature Moments Of Method,QMOM)、直接正交矩方法(Direct Quadrature Moments Of Method,DQMOM)和固定軸點(diǎn)正交矩方法(Fixed Pivot Quadrature Moments Of Method,FPQMOM)的適用性。結(jié)果表明采用FPQMOM能夠得到更加真實(shí)的模擬結(jié)果,并且能夠提高計(jì)算效率。(3)將QMOM,DQMOM和FPQMOM三種矩方法的適用性的比較擴(kuò)展到FCC提升管反應(yīng)器的CFD-PBM耦合模型中。結(jié)果表明在該體系中,使用QMOM能夠得到更加真實(shí)的結(jié)果。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ052

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 任合斌;流化床內(nèi)流動(dòng)、傳熱與燃燒特性的DEM數(shù)值模擬[D];華中科技大學(xué);2006年

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本文編號(hào)：2585215