带有Kenics静态混合器的水平液固循环流化床流动特性的数值研究

摘要

在水平管液固循环流化床中，因受到重力作用，颗粒在流化床换热器中的分布很不均匀，具体表现在颗粒在流动一段距离后，会出现下沉，从而影响水平液固循环流化床性能。
　　为了改善这种情况，本文利用STAR-CCM+软件建立Eulerian-Lagrangian模型，对加入Kenics静态混合器后水平管内低浓度液固两相流动特性进行了数值模拟，考察了雷诺数、Kenics静态混合器扭率、颗粒体积分数对水平管中颗粒分布的影响，同时考察了雷诺数、Kenics静态混合器扭率、颗粒体积分数对压降的影响。
　　研究结果表明：液体流速、Kenics静态混合器扭率、颗粒体积分数对颗粒分布都有重要影响，随着扭率的增大，颗粒分布越均匀；扭率一定时，颗粒体积分数为4％时的颗粒分布均匀情况最好，管路压降随着流速、颗粒初始加入量及液相粘度的增大而增大，随Kenics静态混合器扭率的减小而增大，最后通过线性回归得到Kenics静态混合器阻力系数关联式。数值模拟结果与实验数据吻合较好，为水平液固循环流化床中Kenics静态混合器的设计和选型提供一定的依据。

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符号说明

第一章 文献综述

1.1 液固循环流化床研究进展

1.2 静态混合器

1.3 液固两相流的数值研究方法

1.4 本文主要研究内容

第二章 STAR-CCM+基本理论及应用

2.1 STAR-CCM+计算流体力学软件简介

2.2 STAR-CCM+软件的应用

2.3 本章总结

第三章 水平液固循环流化床流动特性的数值模拟

3.1 几何区域建模

3.2 颗粒分布

3.3 压降分布

3.4 本章总结

第四章 带有Kenics静态混合器的水平液固循环流化床流动特性的数值模拟

4.1 几何区域建模

4.2 颗粒分布

4.3 压降分布

4.4 本章小结

第五章 结论

建议

参考文献

致谢

攻读学位期间所取得的科研成果