【摘 要】
：
振动流化床能够强化颗粒运动,改善流化状态,提高气固间接触效率,因而广泛应用于气固反应、物料干燥和分选等操作过程。深入探究床内物料的运动规律和传递规律,对于优化设备设计、提高生产效率和节能降耗有重要意义。本文基于CFD-DEM（计算流体力学-离散单元法）耦合方法,对某高聚物颗粒在振动流化床内的运动及干燥过程进行数值模拟研究,首先分析了不同振动参数对颗粒运动特性的影响,结果表明:颗粒的跳跃高度随振动参
论文部分内容阅读
振动流化床能够强化颗粒运动,改善流化状态,提高气固间接触效率,因而广泛应用于气固反应、物料干燥和分选等操作过程。深入探究床内物料的运动规律和传递规律,对于优化设备设计、提高生产效率和节能降耗有重要意义。本文基于CFD-DEM（计算流体力学-离散单元法）耦合方法,对某高聚物颗粒在振动流化床内的运动及干燥过程进行数值模拟研究,首先分析了不同振动参数对颗粒运动特性的影响,结果表明:颗粒的跳跃高度随振动参数的增大而沿线性规律增大;随着振动频率和振动幅值的增大或振动角度的减小,颗粒输送效率提高,床内颗粒碰撞次数下降;随着振动频率和振动幅值的增大,颗粒停留时间沿线性规律减小,随着振动角度的增大,颗粒停留时间沿二次幂函数关系增大;在模拟参数范围内,选取最佳振动条件为振动频率为16 Hz、振动幅值为2 mm、振动角度为60°。在此基础上,系统考察了不同操作工艺参数对颗粒干燥特性的影响,结果表明:随着流化气速和气体温度的增大,颗粒干燥速率随之提高,干燥时间不断减少;随着料层高度和颗粒粒径的增大,干燥速率随之降低,料层含水率分布差异增大;水分有效扩散系数随气速和气体温度的增大而增大,随料层高度的增大而减小,随含水率的降低而增大;颗粒在第一阶段的干燥活化能为55.57 KJ/mol,在第二阶段的干燥活化能为57.66 KJ/mol;基于多元线性回归分析,建立了颗粒薄层干燥动力学模型,同时得到恒速干燥阶段的平均对流传热系数关联式为α=-132.484+4.004uf+1.679Tf-0.287h、传质系数关联式为k H=-143.006+4.300uf+1.814Tf-0.314h。
其他文献
随着残障人士对无障碍、便捷出行需求的增加,社会对无障碍出行环境的关注也逐渐增多,无障碍出行环境也成为了影响城市建设、国民幸福的重要问题。而我国作为2022年冬奥会、冬残奥会的举办国,即将在赛事期间接待大量来自世界各地的游客及残障人士,这对我国的无障碍出行环境既是挑战,也是机遇。借助此次赛事要求对我国城市进行改造,可以极大的改善和提高我国无障碍出行环境的整体水平。通过对国内外面向赛事的无障碍标准指南
间歇式齿合型高剪切混合器具有剪切力强、湍动能耗散率高、小批量、操作灵活方便的优点,这使其在强化化学反应方面具有好的潜力。对于一些快速反应、沉淀、结晶等过程,反应器的微混合性能对目标产物收率和选择性具有重要影响作用。本文研究了流加操作条件下齿合型高剪切混合器的微混合性能,并使用其强化叔丁醇的溴化反应,提高了溴代叔丁烷的收率。使用碘化物-碘酸盐体系研究了流加操作条件下齿合型高剪切混合器的结构参数和操作
能源短缺和水资源污染是人类面临的两大难题,而微生物燃料电池（Microbial fuel cell,MFC）可以利用微生物分解废水中的有机质同时回收电能,是一种有广阔前景的新型清洁能源回收技术。阴极催化剂是影响MFC产电性能的重要因素。因此,开发低价高效的阴极催化剂是MFC技术得以推广应用的一个关键环节。基于此,论文对MFC阴极催化剂材料进行研究。（1）采用离子热合成法制备了无定形的共价三嗪框架（
随着我国各项生化工业的快速发展,化工生产企业的规模越来越大,对于生产安全以及意外事故应急处理所提出的要求也愈加严格。事故的存在不仅会造成巨额亏损,还为人员安全以及环境保护带来巨大的威胁。本文针对毒性气体泄漏这一事故情景进行研究,选取研究对象为氟化工相关毒性气体氯气、无水氟化氢气体和更为安全的二氧化碳气体,开展了激光粒子示踪技术所支持的风洞实验,并进行了计算流体动力学数值模拟,探究重气在不同气象、地
社会可持续发展理念推动了生物质材料的广泛应用,而储运过程中的安全问题是影响其大规模应用的首要问题。颗粒状生物质材料为易自发热物质,在堆放过程中因反应生成的热量积累会导致堆垛内部温度升高,引发阴燃火灾。需要针对储存量大的颗粒状生物质的自燃特性、热量在堆垛内部的传输特征及影响因素进行研究,以期为生物质材料的安全存储提供理论支持。本文选取玉米秸秆粉、锯木屑和稻壳作为典型易自发热生物质颗粒,采用理论分析、
异型颗粒在石油、化工、制药、食品、能源以及轻工等行业中普遍存在,其干燥过程对后续的加工应用有重要影响。振动流化床由于其传热传质效率高,床层具有较好的稳定性和均一性,而被广泛应用于干燥过程。异型大颗粒物料形状各异,其运动的复杂性和随机性更高,而且传统振动流化床存在气体分布不均匀、气流易发生短路等问题。因此,在流化床内异型颗粒的运动过程会出现返混和不良聚集等现象。本文针对传统振动流化床存在的问题,设计
随着化工设备高参数和集约化,塔器愈发呈现出高耸柔性的特征,且布置愈加密集,并排塔器得到了广泛应用。并排塔器因大幅风致振动而发生破坏的现象时常发生,然其与单座塔器相比,振动机理更加复杂,流场特征尚不明确,无法按照行业标准进行分析设计。因此,本文开展了并排塔器风致振动特性及减振技术研究。以结构动力学理论为基础,根据相似准则设计并制造了并排塔器实验模型,开展了风洞实验,并结合数值模拟研究了不同排布方式和
多喷嘴对置式水煤浆气化技术是我国拥有自主知识产权的新型洁净煤技术,其核心设备煤气化炉内的下降管在激冷室多相流场激励下易发生流致振动,造成下降管和托砖板法兰损伤等问题,影响煤气化工业长周期稳定运行。本文分别从模态、流场和振动响应系统研究下降管振动现象和影响因素,揭示激振原因并提出相应减振方案;同时考虑下降管振动对热质传递过程和液膜分布情况的影响,为振动损伤机制和危险性评定提供理论依据。首先建立了下降
聚甲氧基二甲醚（PODEn,3≤n≤5）是一种具发展前景的柴油调和组分。当前PODEn有效组分的合成存在着原料成本高、目的产物收率低、产品分离困难等问题,这极大地阻碍了PODEn的商业化利用。以低水含量的三聚甲醛和甲缩醛为原料的PODEn合成工艺能显著降低原料成本。对此,本文开展了相关的反应动力学研究。在釜式反应器中分别进行了无水和有水条件下PODEn合成的动力学实验,采用全混流反应器的拟均相模型
管壳式换热器中换热管是冷热流体进行热量交换的主要部件也是承压边界,其结构完整性直接影响着工业生产的安全稳定。蒸汽发生器作为核电领域典型的管壳式换热器,其弯管区横流作用明显且受防振条松弛支撑,流致振动和微动磨损现象显著。因此,本文重点研究了蒸汽发生器弯管区跨度最大换热管的振动与磨损行为。建立实体管阵模型进行了流场数值模拟和流致振动分析。流弹失稳分析结果表明,防振条未失效时弯管段较难发生流弹失稳,失稳