流態(tài)化現(xiàn)象廣泛存在于自然界中，并逐漸受到人們的關(guān)注，隨著人們對流態(tài)化技術(shù)的研究，其良好的物料混合特性、高效的傳熱傳質(zhì)效率等優(yōu)點得以充分體現(xiàn)。流化床技術(shù)在石油、化工、生物質(zhì)燃燒、垃圾焚燒以及核燃料后處理等方面的應(yīng)用得到迅速發(fā)展。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，學(xué)者們開始著手從數(shù)值模擬方面對流化床技術(shù)進行研究，提出了雙流體模型、離散顆粒模型、離散氣泡模型以及格子Boltzmann模型等對多相流動進行模擬的數(shù)值模型。根據(jù)Geldart顆粒分類法以及顆粒與流化氣速的關(guān)系，可知硝酸鈾酰脫硝流化床為鼓泡流化床。流化氣在上升過程中形成氣泡，帶動顆粒向上運動，實現(xiàn)流化床工質(zhì)間的傳熱傳質(zhì)。 本文采用歐拉-歐拉雙流體模型對氣固流化床內(nèi)顆粒相的運動進行了模擬研究。氣體湍流采用標(biāo)準(zhǔn)k-模型進行處理，顆粒相控制方程組采用顆粒動理學(xué)理論進行封閉，在顆粒濃度超過0.5的區(qū)域加入顆粒間的摩擦模型，采用Huilin-Gidaspow曳力模型處理氣固相間的動量交換。建立了反應(yīng)模型，在連續(xù)性方程和動量方程中加入源項來表示氣固相間因反應(yīng)引起的質(zhì)量和動量交換，加入組分輸運方程來控制因反應(yīng)引起的氣相組分之間的質(zhì)量變化，采用阿累尼烏斯反應(yīng)速...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 流化床簡介
        1.1.1 流態(tài)化機制
        1.1.2 顆粒類型
        1.1.3 最小流化速度
    1.2 核燃料后處理工藝
        1.2.1 流化床脫硝工藝
        1.2.2 流化床還原工藝
    1.3 流化床計算模型
        1.3.1 離散顆粒模型
        1.3.2 雙流體模型
    1.4 本文主要內(nèi)容
第2章 脫硝流化床計算數(shù)學(xué)模型
    2.1 引言
    2.2 氣固兩相流運動模型
        2.2.1 控制方程組
        2.2.2 邊界條件
    2.3 硝酸鈾酰脫硝流動及反應(yīng)模型
        2.3.1 流動模型
        2.3.2 反應(yīng)模型
    2.4 本章小結(jié)
第3章 流化床內(nèi)氣固兩相流模擬
    3.1 模型驗證
    3.2 流化床結(jié)構(gòu)
    3.3 初始與邊界條件
    3.4 計算結(jié)果及分析
        3.4.1 基本工況
        3.4.2 流化氣速對顆粒運動的影響
        3.4.3 粒徑對顆粒運動的影響
        3.4.4 彈性恢復(fù)系數(shù)對顆粒運動的影響
        3.4.5 壁面條件對顆粒運動的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 流化床脫硝反應(yīng)模擬
    4.1 引言
    4.2 計算結(jié)構(gòu)及初始、邊界條件
    4.3 計算結(jié)果與討論
        4.3.1 熱態(tài)化學(xué)反應(yīng)
        4.3.2 基本工況
        4.3.3 反應(yīng)物流量的影響
        4.3.4 流化氣速的影響
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3857855