噴動(dòng)床內(nèi)氣固兩相流動(dòng)進(jìn)口旋流效應(yīng)數(shù)值模擬

劉 璇, 黃振宇, 蘇 雪, 蹇一毫, 吳 峰, 馬曉迅,2

(1. 西北大學(xué) 化工學(xué)院, 陜西 西安710069; 2. 陜西省潔凈煤轉(zhuǎn)化工程技術(shù)中心, 陜西 西安 710069)

1 引 言

噴動(dòng)床是一種高效的氣固接觸器，已廣泛地應(yīng)用于化工生產(chǎn)領(lǐng)域的各種單元操作過(guò)程，最初主要用于大顆粒物料的干燥、造粒、粉碎，低品質(zhì)煤的氣化、燃煤煙氣脫硫及二氧化碳的去除等[1-6]。數(shù)值模擬作為氣固兩相流動(dòng)研究的有力工具，近年來(lái)不斷被研究者所關(guān)注[7]，HE 等[8-9]最初將噴動(dòng)床用于干燥處理D 類粗大窄篩分顆粒；CHEN 等[10]采用雙流體模型三維數(shù)值模擬研究了噴嘴射流的交互影響作用，并預(yù)測(cè)了擋板在多噴頭噴動(dòng)床內(nèi)的作用；MOHSEN 等[11]采用雙流體模型對(duì)噴動(dòng)床內(nèi)瞬態(tài)氣體傳熱過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，研究發(fā)現(xiàn)發(fā)射系數(shù)是影響顆粒行為的關(guān)鍵參數(shù)，在噴射區(qū)的數(shù)值模擬結(jié)果比噴泉區(qū)數(shù)值模擬結(jié)果更接近實(shí)驗(yàn)值；WANG 等[12]采用雙流體模型對(duì)錐形噴動(dòng)床內(nèi)的氣固兩相流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，表明數(shù)值模擬所用的曳力系數(shù)能夠很好地模擬圓柱形噴動(dòng)床內(nèi)的流動(dòng)特性；SEYYED 等[13]在雙流體模擬的基礎(chǔ)上，模擬分析不同的徑向分布函數(shù)表達(dá)式對(duì)噴動(dòng)床內(nèi)氣固兩相流動(dòng)特性的影響規(guī)律，并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的對(duì)比分析；SEYYED 等[14]采用雙流體模型對(duì)矩形噴動(dòng)床內(nèi)氣固兩相流動(dòng)進(jìn)行流體動(dòng)力學(xué)分析，幾何模型采用了二維和三維方法，研究發(fā)現(xiàn)三維模型對(duì)發(fā)射系數(shù)和粒子-壁面碰撞恢復(fù)系數(shù)敏感度較二維模型高。……