多相流數(shù)值模擬報(bào)告

課程報(bào)告噴動(dòng)床數(shù)值模擬能源科學(xué)與工程學(xué)院目錄噴動(dòng)床簡介模型及網(wǎng)格劃分邊界條件設(shè)定數(shù)值模擬結(jié)果分析噴動(dòng)床簡介噴動(dòng)床簡介噴動(dòng)床(Spoutedbed)流態(tài)化技術(shù)始于20世紀(jì)50年代，最初是加拿大國家自然研究院的Gishler和Mathur為干燥小麥等顆粒狀農(nóng)作物而設(shè)計(jì)的。隨著對噴動(dòng)床技術(shù)研究的逐漸深入，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，目前己成功應(yīng)用于粘性大顆粒或粗塊狀顆粒的表面涂層、涂料及懸浮液的干燥、粉碎、造粒，煤燃燒和氣化，鐵礦石還原，油頁巖熱解，焦炭活化，石油熱裂解等操作過程中。

右圖是典型噴動(dòng)床結(jié)構(gòu)示意圖。柱錐型噴動(dòng)床內(nèi)裝有相對粗大的顆粒，氣流經(jīng)由位于圓錐形底部中心處的小孔（噴嘴或孔板）垂直向上射入，形成一個(gè)隨氣流流速增大而逐漸向上延伸的射流區(qū)。當(dāng)氣流速度足夠高時(shí)，該射流區(qū)將穿透床層在顆粒床層內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)迅速穿過床層中心向上運(yùn)動(dòng)的稀相氣固流栓（稱為噴射區(qū)，Spout）。當(dāng)這些被氣體射流夾帶而高速向上運(yùn)動(dòng)的粒子穿過環(huán)繞其四周緩慢向下移動(dòng)的顆粒床層（稱為環(huán)隙區(qū)，Annulus）升至高過床層表面的某一高度時(shí)，由于氣流速度的驟然降低，顆粒會像噴泉一樣因重力而回落到環(huán)隙區(qū)表面，從而形成噴泉區(qū)(Fountain)。這些回落的顆粒沿環(huán)隙區(qū)緩慢向下移動(dòng)至床層下部，然后又滲入噴射區(qū)并被重新夾帶上來，形成極有規(guī)律的內(nèi)循環(huán)。這種具有稀相噴射區(qū)，密相環(huán)隙區(qū)和噴泉區(qū)的三區(qū)流動(dòng)結(jié)構(gòu)的流動(dòng)現(xiàn)象就是噴動(dòng)現(xiàn)象。模型及網(wǎng)格劃分模型及網(wǎng)格劃分模型為簡化計(jì)算，將底部柱錐形改為平底型，如圖所示模型及網(wǎng)格劃分網(wǎng)格劃分結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格(ICEMCFD)網(wǎng)格數(shù)48754網(wǎng)格質(zhì)量0.95以上邊界條件設(shè)定入口速度入口，0.6m/s出口無限遠(yuǎn)流出口（outflow)壁面條件無滑移邊界收斂殘差1e-5兩相流模型歐拉-歐拉邊界條件設(shè)定床體直徑100mm入口直徑30mm氣相密度1.225kg/m3顆粒密度2000kg/m3顆粒直徑1mm顆粒體積分?jǐn)?shù)0.6基本參數(shù)邊界條件邊界條件設(shè)定模擬參數(shù)設(shè)定General邊界條件設(shè)定模擬參數(shù)設(shè)定Models邊界條件設(shè)定模擬參數(shù)設(shè)定Materials邊界條件設(shè)定模擬參數(shù)設(shè)定Phases邊界條件設(shè)定模擬參數(shù)設(shè)定BoundaryConditions邊界條件設(shè)定模擬參數(shù)設(shè)定SolutionMethods邊界條件設(shè)定模擬參數(shù)設(shè)定SolutionInitialization邊界條件設(shè)定模擬參數(shù)設(shè)定RunCalculation數(shù)值模擬結(jié)果分析數(shù)值模擬結(jié)果分析t=0.2st=0.5s數(shù)值模擬結(jié)果分析t