液固循环流化床的研究(Ⅱ)表观滑落速度及曳力系数

在本文(Ⅰ)报实验研究的基础上,进一步探讨了液固循环流化床中的两相流动特性.液固两相表观滑落速度的实测结果表明,实验结果与广义流态化方法的预测值间存在较大的差异.表观曳力系数的研究表明,实验回归的表观曳力系数与文献中的传统预测值间也存在较大的差异,进一步体现出由于状态参数的径向不均匀性带来的循环流态化与散式流态化间的差别.     

快速流化床中平均滑落速度及絮状物的特性

本文依据大量实验数据,研究快速流化床的操作条件,气固物性等参数对于床内颗粒平均滑落速度的影响。颗粒聚集为絮状物是快速流化床中气固流动的一个重要特征,文中对等效絮状物的基本特征进行了讨论,根据大量实验数据对絮状物的终端速度、絮状物当量直径,以及絮状物中的粒子个数作了推算,这对认识快速流化床气固接触机理及反应器的设计具有参考价值。     

并流下行循环流化床中气固速度剖面以及滑落现象的研究

利用幅值鉴频的激光多普勒测速技术,同时测定并流下行循环流化床（CDCFB）中的气体和固体的局部速度,由此可以获得气固间的局部滑落速度。实验证明,包含提升管的并流下行循环流化床明显改善了床层结构的均一性,最大局部滑落速度比单颗粒的滑落速度高出许多倍,而且滑落速度的极值点位置与颗粒浓度有关,说明在并流下行循环流化床及提升管中存在明显的颗粒团聚现象。     

循环流化床提升管中固体颗粒停留时间的分布

在内径１４０ｍｍ，高１０ｍ的循环流化床提升管中，采用磷光颗粒示踪法对床内固体颗粒的停留时间分布进行了测定。在气速１．５～９．０ｍ／ｓ，固体循环量１０～１４０ｋｇ／ｍ２ｓ的范围内，实验测得的停留时间分布曲线均有明显的双峰分布。这种双峰分布是由于提升管中弥散颗粒和颗粒团共同作用的结果。本文提出的一维两组分扩散叠加模型可较好地描述提升管中固体的混合行为。考察了在实验条件下，操作条件对固体混合行为的影响。发现：气速及固含对颗粒的轴向Ｐｅｃｌｅｔ数影响不大，提升管中颗粒的返混主要是由于颗粒团引起的。将研究结果与近期文献报道的其他研究进行了对比     

液固循环流化床的研究(Ⅱ)表观滑落速度及曳力系数

在本文(Ⅰ)报实验研究的基础上,进一步探讨了液固循环流化床中的两相流动特性.液固两相表观滑落速度的实测结果表明,实验结果与广义流态化方法的预测值间存在较大的差异.表观曳力系数的研究表明,实验回归的表观曳力系数与文献中的传统预测值间也存在较大的差异,进一步体现出由于状态参数的径向不均匀性带来的循环流态化与散式流态化间的差别.     

循环流化床提升管内聚团速度的研究

聚团是气固循环流化床(CFB)中最常见的现象,对气固之间的热量和质量传递有重要影响。为了考察循环流化床内不同运动方向聚团速度的特性,采用高速相机对提升管内气固流动进行摄像,并利用Matlab图像处理程序,分离出颗粒聚团区域并计算颗粒的运动速度。采用拉格朗日(Lagrange)法计算聚团速度,并根据聚团运动方向对上行和下行聚团的速度分别研究。研究结果表明:采用拉格朗日法能准确地计算聚团速度,上行聚团速度略大于下行聚团速度,聚团速度主要分布在[?3,3] m?s?1且随表观气速的增加而增加;边壁区域下行聚团数量远大于上行聚团数量,中心区域上行聚团数量略大于下行聚团,下行聚团数量占聚团总数的60%～70%。聚团速度沿轴向高度略有增加,在顶部受出口的影响略有减小。聚团横向移动在边壁区域较小,中心区域较大。     

低密度循环流化床局部颗粒速度的轴径向分布的研究

在高8m,内径186mm的循环流化床中,利用光纤激光多普勒测速仪测量了FCC颗粒的局部速度沿轴径向的分布。实验结果表明:局部颗粒速度沿径向分布是不均匀的,床中心区域分布比较平坦,近壁环形区域分布较陡,颗粒沿轴向运动有较长的加速段。由实验数据回归得到预测低密度循环流化床局部颗粒速度的经验关联式。     

循环流化床提升管中颗粒速度的径向分布及其沿轴向的发展

采用5光纤速度探头对f100mm?5.1m循环床提升管8个高度截面上11个径向位置的局部颗粒速度进行了实验测试,并采用径向不均匀指数(RNI)对颗粒速度径向分布的不均匀性及其沿轴向的变化进行了定量描述。研究结果表明:在高气速、高颗粒循环量操作时,操作条件对颗粒上升速度和下降速度的径向分布的影响在加速段和充分发展段呈现出不同的规律;颗粒上升速度和下降速度沿轴向的变化在核心区和边壁区也表现出不同的趋势。当颗粒循环速率大于200 kgm-2s-1时,颗粒的加速段长度大大延长,以至于大于提升管的高度(15.1m)。颗粒速度径向分布的不均匀性沿轴向是逐渐增大的,并且与截面平均颗粒速度存在很强的相关性。     

新型液固循环床提升管颗粒速度径向分布的实验研究

新型液-固循环流化床与常规液-固循环流化床的区别在于提升管底部入口结构和顶部出口结构的不同.实验装置为φ80×8000 mm有机玻璃床,新结构可在较高表观液速和较高颗粒循环速率下操作.利用光纤速度测量仪测量床内颗粒速度径向分布,得到了颗粒速度径向分布规律.通过对实验结果分析发现,新型循环流化床颗粒速度径向分布与较高的表观液速和颗粒循环速率以及由此引发的较大的边壁效应密切相关.     

液体粘度对气液固三相循环流化床颗粒循环速度和流型特征速度的影响

实验的三相循环流化床以玻璃珠 (dp = 0.48 mm, ρs = 2460 kg(m(3) 和苯乙烯颗粒 (dp = 1.45mm, ρs = 1264 kg(m(3)为固相,空气为气相,水、0.05%、0.20% (mass) CMCS (羧甲基纤维素钠)水溶液为液相.实验研究了液体粘度、表观液体速度、表观气体速度、辅助液体速度及颗粒密度对颗粒循环速度的影响.随着液体粘度的增加,颗粒循环速度增加;随着表观液体速度和辅助液体速度增加,颗粒循环速度都增加;随着表观气体速度的增加,颗粒循环速度减小.低密度颗粒系统同高密度颗粒系统相比,低密度颗粒系统能提前从三相传统流型进入三相循环流型.实验还研究了液体粘度对低密度颗粒的起始液体速度和过渡液体速度的影响,为得到三相循环流化床的流型图提供了可靠的依据.     

循环流化床锅炉冷态实验

为将循环流化床锅炉应用于煅烧磷石膏,在中试循环流化床锅炉上进行冷态实验,得出了临界流化速度,循环倍率,并对实验过程中出现的问题进行分析说明。     

循环流化床提升管压力瞬时波动研究

在φ0.4m×9.1m循环流化床提升管中采集了分布板以上不同轴向高度的气体压力瞬时波动信号,并利用统计方法和功率谱进行分析。结果表明,在相同操作气速条件下,固体颗粒循环速率越大,在同一轴向位置,压力平均值越大;在相同操作条件下,压力标准偏差随轴向高度的增加而减小;功率谱谱图中存在一个明显主频。     

液固循环流化床中颗粒轴向速度的实验研究

利用超声多普勒测速仪实验测量了液固循环流化床中不同径向位置处颗粒瞬态轴向速度，研究了其概率密度分布特征。采用瞬态速度的标准偏差衡量瞬态速度的波动程度，考察了不同操作形式下的颗粒时均轴向速度的径向分布以及表观液速和颗粒循环速率等操作条件对速度波动程度和速度均衡径向分布的影响，利用相间作用力对两种分布的特点进行了机理分析，并对液固和气固循环流化床中颗粒的流动行为进行了比较。     

气-固循环流化床的流动特性

循环流化床是一种新型高效无气泡气-固反应器,应用广泛。文章首先介绍了气-固循环流化床的特点,总结了循环流化床上部区域的流动特性,并讨论了循环流化床底部区域的流动特性,最后展望了循环流化床流动特性研究的发展趋势。     

Drying Kinetics in the Riser of Circulating Fluidized Bed with Internals

Solid particles were dried in the riser of circulating fluidized bed with internals to study the drying kinetics. Experiments were conducted in a circulating fluidized bed, having perforated plates as internals covering wide range in the operating parameters. The effects of various operating parameters, i.e., initial moisture content, temperature, and flow rate, of the heating medium and solid circulation rate on the rate of drying have been critically examined. It has been observed from the present investigation that the presence of internals enhances the solids holdup in the riser of circulating fluidized bed. The drying efficiency of a circulating fluidized bed with internals has been compared with the drying performance of a circulating fluidized bed without internals under the same operating conditions.     

Drying Kinetics in the Riser of Circulating Fluidized Bed with Internals

Solid particles were dried in the riser of circulating fluidized bed with internals to study the drying kinetics. Experiments were conducted in a circulating fluidized bed, having perforated plates as internals covering wide range in the operating parameters. The effects of various operating parameters, i.e., initial moisture content, temperature, and flow rate, of the heating medium and solid circulation rate on the rate of drying have been critically examined. It has been observed from the present investigation that the presence of internals enhances the solids holdup in the riser of circulating fluidized bed. The drying efficiency of a circulating fluidized bed with internals has been compared with the drying performance of a circulating fluidized bed without internals under the same operating conditions.     

循环流化床气固传质实验研究

This study is devoted to gas-solid mass transfer behavior in heterogeneous two-phase flow. Experiments were carried out in a cold circulating fluidized bed of 3.0m in height and 72mm in diameter with naphthalene particles. Axial and radial distributions of sublimated naphthalene concentration in air were measured with an online concentration monitoring system HP GC-MS. Mass transfer coefficients were obtained under various operating condition, showing that heterogeneous flow structure strongly influences the axial and radial profiles of mass transfer coefficients. In the bottom dense region, mass transfer rate is high due to intensive dynamic behavior and higher relative slip velocity between gas and clusters. In the middle transition region and the upper diluter region, as a result of low mass transfer driving force and the influence of flow structure, mass transfer rate distribution becomes non-uniform. In conclusion, among the operating parameters influencing mass transfer coefficients, the superficial gas velocity is the most important factor and the solid circulation rate should be also taken into account.     

气固循环流化床颗粒浓度波动信号的预测

结合重构相空间方法与人工神经网络法，建立了混沌时间序列预测模型. 应用此模型对f100 mm?16 m的上行气固循环流化床系统中的FCC固体颗粒局部颗粒浓度波动信号进行了预测. 结果表明：循环流化床的颗粒浓度波动信号只能被短期预测，其长期行为是不可预测的，这从另一个角度说明气固循环流化床系统是一混沌系统.     

三相循环流化床中气泡上升速度的实验研究

开发了一种新型的光纤探头多相流气泡测试系统,可用于气－液两相和气－液－固三相体系中气泡参数的测定。应用此系统研究了三相循环流环化床中不同径同位置气泡的上升速度分布,气泡上升速度均值的径向布以及操作条件对这现任中分布的影响。