三维流化床中埋管传热及磨损特性的LES-DEM研究

摘要

埋管由于其具有改善流场特性，强化颗粒混合和传热传质，被广泛用于流态化设备中。本文基于LES-DEM 耦合方法，对含有单根埋管的三维鼓泡床进行传热和磨损特性的研究。其中气相在大涡模拟框架下对控制方程过滤后进行求解，固相在颗粒尺度采用离散单元方法进行跟踪。在表观气速为 1.6m/s 下，通过对不同时刻下固相和气相的瞬时特性进行分析，研究了埋管传热及磨损分布规律，发现埋管的存在显著的改变了流场和固相的流动行为，埋管瞬时传热系数与壁面附近颗粒浓度及速度有较强的关联特性，颗粒浓度高、速度大的地方，局部传热系数较大。同时，埋管局部磨损特性受流场和固相特性影响，在埋管底部和上部磨损较大，水平方向磨损较少。