| 题名 | 撞击流反应器气固两相流动实验研究和数值模拟 |
| 作者 | 徐永通 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2007-06-01 |
| 授予单位 | 中国科学院过程工程研究所 |
| 授予地点 | 过程工程研究所 |
| 导师 | 叶树峰 |
| 关键词 | 撞击流 气固两相流动 压力损失 浓度分布 数值模拟 |
| 其他题名 | Experimental Study and Numerical Simulation of Gas-Solid Flow in Impinging-Stream Reactor |
| 学位专业 | 化学工程 |
| 中文摘要 | 作为过程强化的一个有效手段，撞击流技术因其具有良好的混合功能和强化传递过程的特征，在干燥、吸收、燃烧、研磨、超细粉的制备等诸多工程领域存在广泛的应用前景。新型高炉熔渣显热回收工艺采用过程强化和新型换热器设计相结合的方法，拟将撞击流技术应用于高温渣粒的热量回收过程。本课题是撞击式高温渣粒显热回收技术研究的一部分，在冷态条件下对设计的反应器内的气固两相撞击流动进行基础实验研究和数值模拟。 对设计的水平撞击流实验装置内的气相流动进行了研究，考察了气流场的轴向速度特征和压力损失特征。用Dwyer471-1数字式温度风速仪测量了撞击气流场沿喷嘴轴向的速度分布，发现撞击区域集中在2～3倍的喷嘴直径范围之内，在撞击区气流轴向速度急剧衰减。考察了喷嘴直径、撞击距离和空气流量对装置整体压力损失的影响：压力损失随气量的增大而增大；相同气量下，小直径喷嘴得到的压力损失要比大直径喷嘴得到的要大；当撞击距离S/d≥4.8时，相同空气流量下的整体压力损失基本上保持不变，而在S/d＜4.8的范围内，整体压力损失随着S/d的减小而略有增大。 进行了水平加速管内的颗粒输送实验和撞击室内的气固两相撞击流动实验,用PV4A颗粒速度/浓度测量仪进行颗粒速度和浓度测量。结果发现，不同颗粒物料在水平加速管内表现不同的输送特征；FCC颗粒从加速管出来之后，轴向速度先有小幅增加然后在撞击区急剧衰减，颗粒渗透进入反相气流的最大距离约为喷嘴直径的2倍；单侧加料和两侧加料时，撞击面上的颗粒浓度分布特征基本相似，在撞击面的中心区域，颗粒的相对浓度较低（但绝对浓度要比进料初始浓度大），沿着中心区域往外，颗粒浓度先增大后减小。 利用Phoenics 3.3软件，采用工程应用最广泛的标准 模型对单相气流撞击三维流场进行了模拟，得到了与实验数据比较吻合的结果；用标准 模型和颗粒轨道模型模拟了单侧进料和两侧进料时的气固两相流动，得到了颗粒在撞击流场中的运动轨迹和相关的统计规律，由于采用了简化假设，气固两相模拟结果与实验存在一定误差，但是得到的模拟结果对理解撞击流反应器内的运动特征仍有一定参考价值。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-09-13 |
| 页码 | 87 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/1160]  |
| 专题 | 过程工程研究所_研究所（批量导入） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 徐永通. 撞击流反应器气固两相流动实验研究和数值模拟[D]. 过程工程研究所. 中国科学院过程工程研究所. 2007. |
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