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《流化床内颗粒流体两相流的CFD模拟.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第61卷第9期化工学报Vol.61No.92010年9月CIESCJournalSeptember2010综述与专论流化床内颗粒流体两相流的CFD模拟12张锴,BrandaniStefano1(华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室,北京102206;2爱丁堡大学材料与过程研究所,爱丁堡,EH93JL)摘要:采用先进的CFD模拟技术分析流化床内两相复杂体系的非线性流体动力学特征已得到普遍认同,但是由于不同研究者对颗粒与颗粒以及颗粒与流体之间相互作用力认识的差异,导致欧拉-欧拉框架下动量守恒方程的不同表达形式。本文在总结文献中有关颗粒黏性力、固相压力和两相间作用力的基础上,从双流
2、体理论出发,提出了一个考虑拟平衡态下固体颗粒对流体相和固相动量守恒方程均有影响的简捷流体动力学模型。该模型的主要特点是表征颗粒离散属性的特征长度视为颗粒直径的同一数量级。随后在CFX4.4商业化软件平台上通过增加用户自定义子程序,对网格尺度、时间步长和最大颗粒堆积率的无关性进行检验,介绍了作者近年来采用该模型模拟二维/三维流化床内液固体系的散式流态化、气固GeldartA类物料的散式/聚式流态化和床层塌落特性以及GeldartB/D类物料的鼓泡/射流流态化和床层塌落的研究进展。模拟的主要结果与经典理论、本研究实验和文献报道数据相一致,说明该模型可以用来预测流化床内密相颗粒流体体系的动力学特
3、性。关键词:流化床;颗粒流体两相流;CFD模拟中图分类号:TQ018文献标识码:A文章编号:0438-1157(2010)09-2192-16CFDsimulationofparticle-fluidtwo-phaseflowinfluidizedbeds12ZHANGKai,BRANDANIStefano1(KeyLaboratoryofConditionMonitoring&ControlforPowerPlantEquipment,MOE,NorthChinaElectricPowerUniversity,Beijing102206,China;2IMP-SEE,University
4、ofEdinburgh,TheKing'sBuildings,Edinburgh,UK,EH93JL)Abstract:AdvancedCFDsimulationhasbeenregardedasoneofimportanttoolsfordealingwiththecomplicatednon-linearfluiddynamicsinthefluidizedbeds.DifferentmomentumbalancesofparticlesandfluidphasesinEulerian-Eulerianmodelshavebeenproposedduetodifferentopinio
5、nsonfluid-particleandparticle-particleinteractions.Particleviscousforce,solidpressureforceandinter-phasedragforcearediscussedinthispaper.Then,authorsprovidedasimplehydrodynamicmodelbasedonthetwo-fluidtheory,whichconsideredtheeffectofdiscreteparticlesonboththefluid-andsolid-phasemomentumequationsun
6、deraquasi-equilibriumstate.Oneofitsmainfeaturesisthatthecharacteristiclengthinthemodelisoftheorderoftheparticlediameter.Numericalsimulationswereconductedintheplatformofacommercialsoftwarepackage,CFX4.4,byaddinguser-definedFortransubroutines.Aftertheindependenceofgridsize,timestepandthemaximumsolid
7、volumefractionwereexplored,casestudiesincludinghomogeneousfluidizationofliquid-solidsystem,homogenous/aggregativefluidizationofGeldart2010-05-13收到初稿,2010-06-11收到修改稿。Receiveddate:2010-05-13.联系人及第一作者:张锴(1968—),男,教授
