【摘要】：注液氣固流化床反應(yīng)器是一種開(kāi)發(fā)成熟的用于實(shí)現(xiàn)氣固兩相流的設(shè)備,廣泛應(yīng)用于各種化工領(lǐng)域。由于在運(yùn)行過(guò)程中加入了液體,顆粒的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)行為將有別于常規(guī)氣固流化床反應(yīng)器,為優(yōu)化工業(yè)設(shè)備需要更深入了解其中顆粒的運(yùn)動(dòng)特性。本文利用粒子圖像測(cè)速設(shè)備結(jié)合現(xiàn)代分析方法對(duì)注液氣固流化床內(nèi)顆粒運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行研究,期望為工業(yè)反應(yīng)器的操作優(yōu)化提供理論指導(dǎo)。本課題搭建了配有粒子圖像測(cè)速系統(tǒng)的注液氣固流化床實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),對(duì)不同液固比和液體粘度下顆粒運(yùn)動(dòng)圖像信息熵進(jìn)行考察,之后使用粒子圖像測(cè)速技術(shù)測(cè)定流化床內(nèi)不同區(qū)域顆粒的速度分布。首先使用高速攝影機(jī)拍攝流化床內(nèi)的顆粒運(yùn)動(dòng)圖像,對(duì)圖像進(jìn)行信息熵提取和遞歸分析發(fā)現(xiàn),隨著液固比增加遞歸特性呈現(xiàn)一種先變?nèi)鹾笞儚?qiáng)再變?nèi)醯内厔?shì),流化床內(nèi)顆粒運(yùn)動(dòng)周期性先變?nèi)鹾笞儚?qiáng)再變?nèi)?而隨著注入液體粘度增加遞歸特性整體變?nèi)?但在粘度達(dá)10.05 mPa?s時(shí)突增,顆粒運(yùn)動(dòng)周期性較強(qiáng);與細(xì)顆粒相比粗顆粒的遞歸特性更早達(dá)到峰值,更容易受到注入液體影響。分析遞歸特征值的結(jié)果和對(duì)遞歸圖定性分析結(jié)果一致,流化床中的顆粒運(yùn)動(dòng)規(guī)律可通過(guò)遞歸分析清楚反映。之后應(yīng)用粒子圖像測(cè)速技術(shù)測(cè)定了流化床內(nèi)顆粒流場(chǎng),獲得不同實(shí)驗(yàn)條件下、流化床內(nèi)不同區(qū)域顆粒速度水平和豎直方向分量,并利用本征正交分解分析流場(chǎng)內(nèi)相干結(jié)構(gòu)的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,流化床中心區(qū)顆粒更易受影響,速度比邊壁區(qū)更早發(fā)生變化;在流化床內(nèi)液固比0.59%時(shí)邊壁區(qū)顆粒速度明顯增加,有利于流化混合;隨注入液體粘度的增加,顆粒運(yùn)動(dòng)速度變化趨勢(shì)與相同液固比時(shí)的水相近,液體粘度變化對(duì)顆粒運(yùn)動(dòng)速度影響較小。通過(guò)對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行本征正交分解處理發(fā)現(xiàn)隨著液體注入,流場(chǎng)內(nèi)較大渦結(jié)構(gòu)從邊壁向整個(gè)流場(chǎng)擴(kuò)散,顆粒運(yùn)動(dòng)趨向整體化。
【學(xué)位授予單位】：東北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TQ051.13
【圖文】：

第 1 章 緒 論分析分布圖中溫濕度區(qū)的形狀及變化和顆粒的循環(huán)域，噴淋區(qū)，干燥區(qū)，非活動(dòng)區(qū)和熱交換區(qū)，并由體最佳尺寸。Bi 等[41]系統(tǒng)分析了流化床內(nèi)的團(tuán)聚物聚分中心區(qū)和邊壁區(qū)進(jìn)行分析。在從單個(gè)顆粒團(tuán)聚主導(dǎo)形成了團(tuán)絮物和條帶物，顆粒與壁面相互作用圖 1-1 所示。

各風(fēng)帽同一水平截面上均勻分布 8 個(gè)直徑 1mm 的風(fēng)孔，布風(fēng)板及風(fēng)帽結(jié)構(gòu)如圖2-2 所示。實(shí)驗(yàn)在室溫下進(jìn)行，空氣由風(fēng)機(jī)提供，利用渦街流量計(jì)測(cè)量流化氣速，通過(guò)裝有兩個(gè)球閥調(diào)節(jié)的三通管后進(jìn)入流化床，本次實(shí)驗(yàn)所采用的流化氣流速度為1m/s，為顆粒起始流化速度的 3~5 倍，與實(shí)際操作條件一致[45]。

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本文編號(hào)：2740962