气固移动流化床中颗粒的混合与分级Ⅱ.在磁场和引力场中的行为

气固移动流化床中颗粒的混合与分级Ⅱ.在磁场和引力场中的行为

一、气固移动流化床内颗粒的混合与分级Ⅱ.磁场和重力场中的行为(论文文献综述)

邓任生,刘腾飞,金涌[1](2000)在《1995~1998年国内发表的流态化文献综述》文中研究表明

宋树磊[2](2009)在《空气重介磁稳定流化床分选细粒煤的基础研究》文中研究说明空气重介流化床是一项高效干法选煤技术,可以成功处理50~6mm级粗粒煤的分选,但是由于气泡的存在而引起加重质一定程度的返混,所以分选粒度下限较高,无法满足<6mm煤炭的高效分选要求。通过引入磁场能量使空气重介流化床成为磁稳定流化床,可减小甚至消除流化床中的气泡,从而改善流态化质量,甚至达到气固散式流态化,是解决<6mm级细粒煤炭的高效干法分选方法。本论文主要研究了加重质的物理化学性质及其在磁稳定流化床中的流化特性;磁稳定流化床的消泡机理及密度稳定性;磁稳定流化床的屈服应力、表观粘度和流动性等流变学性质;颗粒在磁稳定流化床中的运动机理,建立了颗粒运动的动力学方程;错流磁稳定流化床中以模拟颗粒和<6mm细粒煤的分选实验。磁铁矿粉、磁珠和硼铁矿粉三种加重质的物理化学性质的研究表明三种加重质都是强磁性物质,有一定的强度、耐磨性和抗氧化性,可以作为空气重介质磁稳定流化床的分选介质。加重质的流化特性说明,初始流化速度Umf与磁场强度无关,而起始鼓泡速度Umb、颗粒带出速度Ut、稳定操作速度范围以及床层膨胀率随着磁场强度的增大而增大。外加磁场使磁性介质形成磁链是磁稳定流化床消除气泡的主要原因。密度稳定性研究表明磁稳定流化床的床层压力波动极小,始终处于稳定状态,且密度分布均匀;而普通流化床的压力波动较为明显,密度分布不均匀。拉板法测量磁稳定流化床屈服应力的研究表明屈服应力随床层深度的增加而变大,随磁场强度的增大而变大,随流化气速的增大而减小。同一磁性介质的不同粒级形成的磁稳定流化床的屈服应力随着介质粒度的减小而变大。落球法测量表观粘度的研究表明表观粘度随流化速度的增大减小,随磁场强度的增大而增大。借助Design-Expert试验设计软件对屈服应力和表观粘度进行正交试验,通过方差分析寻找显着影响因素,并得到了屈服应力和表观粘度的公式。错流磁稳定流化床的流动性实验表明增大床体倾角和流化气速使流动性增强,增大介质流量、磁场强度使流动性降低。并探讨了错流磁稳定流化床拟流体的本构关系。利用颗粒高速动态分析系统研究颗粒沉降的试验表明颗粒在磁稳定流化床中所受到的阻力可分为二部分:运动阻力和磁稳定流化床的屈服力,且屈服力对颗粒的作用非常大。基于以上的受力分析建立了颗粒沉降的动力学方程。在自行设计研制的错流磁稳定流化床分选模型机中研究了直径为44.5mm模拟颗粒和<6mm细粒煤的分选。模拟颗粒的分选实验重点研究了磁场强度和流化气速对分选效果的影响,为<6mm细粒煤的分选探索最佳的操作条件。<6mm细粒煤中-6+3mm、-3+1mm和-1+0.5mm三个粒级以及-6+0.5mm混合粒级细粒煤进行了分选,结果表明:错流磁稳定流化床可以实现-6+0.5mm粒级细粒煤的分选,分选结果的可能偏差Ep=0.0680.095g/cm3。

李响[3](2010)在《外场作用下流化床中气固两相流动数值模拟》文中研究指明气固两相流化床已广泛应用于能源、化工、制药、石油等领域。为了改善流化床的流化质量,通常采用对颗粒表面进行改性或者加入外能量场的方法,消除流化过程中出现的气固混合不均匀、扬析、沟流、颗粒损失等现象。目前常用的外能量场有振动场、磁场、声场、电场等。随着计算机性能的提高,离散元方法(DEM)在稠密气固两相流动数值模拟中得到广泛应用。研究结果较好地复现了实际颗粒流化过程,预测了颗粒流动机理。本文将对振动场、磁场和声场作为外加能量场的流化床内气固两相流动特性进行数值模拟,从宏观运动和受力分析角度研究外场对气固流动的影响。采用Euler-Lagrange方法模拟气体和颗粒流动,颗粒碰撞采用软球模型。同时考虑外场对颗粒受力的影响,建立不同外场作用下颗粒运动模型。采用FORTRAN语言,自行编写计算程序。为减小数值模拟运算量,在颗粒搜索方式上采用了定区域升序搜索,以提高运算速度。通过上述模拟方法对外场作用下的流动现象进行复现,讨论了不同参数对气固流化特性的影响。对于振动辅助气固流化床,考虑床体振动引起布风板所在的计算网格中心位置变化对空隙率和气体压力计算的影响,建立了振动辅助气固流化床的Euler-DEM计算模型,数值模拟研究床体竖直振动(整床振动)流化床中气体-颗粒流动过程。研究振动幅值和振动频率对颗粒速度、浓度分布等的影响,分析振动能量从布风板传入气固两相流体的传播机理。数值模拟发现,布风板振动导致布风板表面形成周期的低颗粒浓度区,振动空隙的出现促使床层内大气泡生成。沿床高形成了受振动空隙影响的近布风板低颗粒浓度区域、床层中部高浓度区域和床层表面的过渡区域。随着振动幅值和振动频率增加,平均颗粒浓度、颗粒速度、曳力径向分布都趋于均匀。随布风板振动床层气体压力和气体压降均呈现周期振荡,由快速傅立叶变换(FFT)得到的气体压力波传播速度随振动频率增加而增大。布风板产生的振动能量主要通过:(1)在布风板加速运动周期中布风板与颗粒之间的非弹性碰撞作用;(2)布风板减速运动周期中由气体压力波传递给床内气体-颗粒两相流体。当振动幅值一定时(1.5mm),在振动频率小于约15Hz时,方式(1)起能量传递的主导作用;在高频时,主要由方式(2)实现能量的传递。对于梯度磁场辅助气固流化床,考虑磁颗粒受梯度磁场作用力和磁颗粒之间的磁感应力,建立梯度磁场作用下流化床内气体-颗粒两相流动Euler-DEM模型,数值模拟研究外加竖直梯度磁场下磁颗粒气固流化床中气固流动特性。分析不同磁感应强度对磁颗粒扩散、浓度分布和受力特性等的影响。从颗粒受力角度分析床层由鼓泡流化转变为固定床的过程。数值模拟发现,在梯度磁场作用下床内磁颗粒将形成磁针或磁链,抑制了大气泡的产生。随着磁感应强度的增加,磁链不断增长,颗粒运动速度降低,颗粒扩散系数下降。同时随着磁感应强度增加,床层气体流动由乳化态的气泡转变为通过磁链间气体通道的“射流”流动,气泡消失,床层内出现高颗粒浓度的几率增大,气体-颗粒流动由聚式流态化转变为颗粒“静止”。计算结果表明随着磁感应强度增加,颗粒拟温度、平均床层压降标准方差、压力波速度先增大后降低。当磁感应强度小于0.03T时,颗粒运动主要受曳力的控制;当大于0.03T后颗粒流动逐渐转变为受颗粒间磁感应力的控制。当磁感应强度大于约0.065T时,形成磁固定床。对于声场辅助气固流化床,考虑粘性力和声波力对颗粒运动的影响,建立声场辅助气固流化床气体-颗粒两相流动Euler-DEM模型。数值模拟下置声源流化床中气固流动特性。分析不同颗粒粘度、声压级、声波频率对气泡生长、床层压降、颗粒受力等的影响。数值模拟发现,声场有利于破坏沟流和大颗粒聚团的破碎,膨松床层,减小最小流化速度。随着声压级的增大,声波对颗粒作用力增大,床层内出现高颗粒浓度几率减小,平均颗粒拟温度增大。在同声压级下声波频率增大,颗粒受到的合外力先增大后减小,颗粒间粘性力、高颗粒浓度分布几率和平均颗粒拟温度呈现先减小后增大趋势。研究结果表明,当声压级为120dB声波频率小于120Hz时,随着声波频率增加,颗粒易于分离;当声波频率大于120Hz时,随着声波频率增加,颗粒易于聚团。

邵曼君,赖全胜,张均荣[4](1992)在《气固移动流化床内颗粒的混合与分级Ⅱ.磁场和重力场中的行为》文中研究表明本文研究了磁场对不同磁性的双组分混合物在内径为38mm 移动流化床内的混合与分级以及床层稳定性的影响.

谭震[5](2020)在《流化床中颗粒静电特性及对流动特性的影响机制》文中提出在高绝缘性物质作为床料颗粒的气固流化床中,颗粒与颗粒及颗粒与壁面之间不间断的接触和分离不可避免导致静电的产生。静电积累到一定程度会对流化床的气固流动特性产生影响,轻则导致颗粒团聚,形成死区和沟流;重则导致颗粒结片,堵塞布风板,引起停车事故。因此,研究静电影响流化床流化特性的规律和机理,对于流化床反应器的设计及运行具有非常重要意义。然而,目前流化床静电的研究仍然较为零散,缺乏系统深入的认知。本文设计并搭建了树脂玻璃的可视二维流化床系统,使用不同物性参数的绝缘颗粒作为床料,对气固流化过程中静电的产生及静电对气固流动的影响进行了实验研究。对颗粒所受静电力的大小和方向以及流化床中的电势分布进行了数值模拟研究,揭示了荷电流化床中电场分布及对气固流动的影响机制。本文主要研究内容和结论如下:(1)流化床中颗粒荷电实验研究进行了流化床操作参数和床料物性影响流化床荷电特性的实验研究。实验结果表明,流化风速不变,随着流化时间的增加,颗粒平均电荷密度不断增大,并在流化到一定的时间后达到饱和。流化风速增大,颗粒饱和电荷密度随之增大。流化风速决定流化床气固流动的激烈程度,颗粒流化越剧烈,电荷生成率越高,流化床内电荷达到饱和状态时的颗粒平均电荷密度越大。初始静床高的改变也会引起颗粒平均电荷密度的变化,流化床内不同区域气固流动剧烈程度的差异会导致流化床不同区域颗粒荷电程度上的差异。实验对比了不同粒径的玻璃细珠(GB)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、玉米粉(CP)三种材质颗粒荷电特性。实验结果表明,相同实验条件下,GB颗粒和CP颗粒在流化后携带正电荷,而LLDPE颗粒在流化后携带负电荷。相同粒径条件下,在电荷达到饱和状态时,CP颗粒和LLDPE颗粒的平均电荷密度高于GB颗粒。对于相同材质不同粒径的颗粒,在电荷达到饱和状态时,小粒径颗粒的平均电荷密度高于大粒径颗粒。这说明颗粒与流化床壁面之间的相互作用对颗粒最终携带电荷的符号起决定性作用。绝缘体材料功函数越高则更容易获得电子而携带负电,功函数越低则更容易失去电子而携带正电。此外,由于不同颗粒粒径及表观结构的差异导致的比表面积差异,小粒径颗粒在电荷达到饱和状态时携带的电荷量更多。而相同粒径情况下,CP颗粒和LLDPE颗粒相比GB颗粒在电荷达到饱和状态时所携带的电荷量更多。(2)流化床静电对气固流动影响的实验研究实验使用GB颗粒作为床料,利用高速照相机记录气泡注入流化床的全过程,并通过数字图像分析法(DIA)分析了不同荷电密度下临界流化状态流化床内的单气泡在上升过程中面积、纵横比及上升速度等特性的变化规律。气泡实验结果表明,随着流化床荷电密度的增高,单气泡在上升过程中纵横比变小,面积变大。在静电的影响下,气泡在床层底层遇到的阻力变小而在床层中上层遇到的阻力变大,气泡上升初期速度变大而在床层中上层时速度变小。此外,随着流化床荷电程度的增高,气泡在接近床层表面时发生分裂。颗粒荷电导致颗粒受力的改变,进而影响到流化床内的气固流动特性。(3)流化床中颗粒静电影响气固流动特性的数值模拟研究分别使用欧拉-欧拉方法和欧拉-拉格朗日方法,分析荷电流化床中气泡特性变化的原因。欧拉-欧拉方法利用麦克斯维尔方程组推导出的电势标量方程建立静电模型,并将静电模型带入双流体模型(TFM)中,对气泡实验进行还原。模拟根据电势梯度分布和静电力分布对固体相的静电力受力进行分析。欧拉-拉格朗日方法利用库伦定律建立静电力模型,并将静电力模型带入CFD-DEM模型中,通过对颗粒的受力分析研究荷电流化床中气泡形变的原因。欧拉-欧拉方法对气泡实验全尺寸模拟的模拟结果表明,固体相荷电导致气泡纵横比变小,体积变大。模拟结果中未发现气泡顶端颗粒掉落的现象,也并未发现气泡分裂的现象。此外,通过对模拟结果中流化床电势分布的分析可知,电场与气泡之间的影响是相互的,气泡在受到静电影响的同时也会影响流化床的电势分布;欧拉-拉格朗日方法对小尺寸流化床单气泡注入过程的模拟结果表明,颗粒荷电使气泡边缘处颗粒受到指向气泡内侧的静电力作用,导致气泡上半部分发生颗粒坠落,气泡体积变小,说明静电对气泡周围荷电颗粒受力及运动的影响是导致气泡发生形变的主要原因。双极荷电系统中的静电力分布无规律可循,携带异号电荷的颗粒由于异性相吸容易形成颗粒对,弱化了颗粒间相互作用导致的气固流动特性的变化。此外,本文还对比了欧拉-欧拉方法和欧拉-拉格朗日方法的模拟结果,通过剖析两种方法的原理,讨论了两种方法之间原理上的不同,分析了两种方法在研究气固流动静电现象时各自的优缺点,并将这两种方法的优点相结合,提出一种新型的混合方法。混合方法以欧拉-拉格朗日方法求解气固流动以及颗粒之间的静电力相互作用,以欧拉-欧拉方法思路计算每个时间步的电势。根据新型混合方法的模拟结果可知,单极荷电系统中乳相区远离气泡和床层边界的区域电势最高,越靠近气泡和床层边界的区域电势越低。颗粒所受静电力的方向沿着电势由高变低的方向,这使单极荷电系统中气泡边缘处的颗粒产生向气泡内侧运动的趋势并最终影响流化床的气固流动特性。新型混合方法实现了对气固流动静电问题全尺度的分析,推动了对于静电影响气固流动特性的机理性认识。

黄水源,陈卫,俞芷青,金涌[6](1995)在《1992~1994年国内发表的流态化文献目录》文中研究表明1992~1994年国内发表的流态化文献目录黄水源,陈卫,俞芷青,金涌(清华大学化学工程系,北京100084)1.前言从上次流态化文献调查(“1989-1991年国内流态化文献目录”,化学反应工程与工艺,1993,9[2],220)以来,国内流态化研...

程易[7](2000)在《气固两相流动数值模拟及其非线性动力学分析》文中研究指明气固流态化技术在化工、石油化工以及能源等领域取得了许多重大的进 展。近些年来,尤其以高速流态化过程如提升管和下行床的研究和应用倍受关 注。但是,由于气固两相流动过程非常复杂,反应器的设计和放大目前仍依赖 于经验或半经验。 本论文使用先进的计算流体力学模拟和非线性分析的方法针对几个重要的 流态化过程研究了系统的时均流动行为和瞬态脉动行为,从不同的角度深层次 地揭示了气固两相流动过程。 论文第一部分根据下行床中气固两相快速流动和颗粒浓度较高的特点,推 导并建立了湍流气相-湍流颗粒相的气固两相流动模型(k-ε-θ-kp)。该模型引入 颗粒相动力学理论描述了颗粒碰撞产生的颗粒粘度和颗粒压力,并且综合考虑 了气固两相湍流,即气相采用k-ε湍流模型描述,颗粒相采用kp湍流模型,因 此完善了对气固两相流动的模型描述。针对气固两相管流过程,本文提出的壁 效应假设是气固两相反应器放大的一个新思路,即认为颗粒相以非弹性碰撞的 机制在边壁处耗散能量,边壁只对近壁区流动产生影响,对管内流场的影响从 壁面向床中心逐渐扩展并减弱。由于上述模型耦合了气固两相的湍流描述和颗 粒间的碰撞作用,因此适合于描述在广泛的操作范围内的气固两相管流过程。 与同类计算流体力学模型相比,该模型在学术价值以及用于工程模拟气固两相 流动方面更具有优越特性。 本文开发了3维流场下模型求解计算程序,使用上述模型成功地预测了下 行床完全发展段气固两相径向流动结构,以及均匀入口条件下的下行床内气固 两相流动沿轴向的发展过程。模型预测的颗粒浓度和颗粒速度的径向分布以及 压力的轴向分布与大量的前人的实验研究获得满意的比较结果。进一步地,用 此模型对下行床完全发展段的放大行为进行了预测,预测结果合理。这为深入 考察下行床的放大以及下行床的工业化提供了理论支持。 考虑到下行床适于超短接触过程的特点,本文针对单一颗粒射流的下行床 入口结构,使用光纤密度探头和激光多普勒测速仪详细研究了下行床入口段颗 粒射流的发展过程。用k-ε-θ-kp模型成功地预测出该2维流场的大量气固两相 ) \ 摘 要流动规律,模型预测与实验结果吻合很好。这为下行床复杂入日结构的设计和反应器的开发奠定了基础。实验和计算流体力学的研究同时发现,下行床中颗粒相的质量扩散系数与局部颗粒含率存在很强的关联,低颗粒含率条件下,颗粒的径向扩散系数较大,但随着颗粒含率的提高,扩散系数降低且在一定的颗粒含率范围内基本保持不变。这为深入理解下行床中的颗粒混合行为提供了一个新的方法。 论文的第二部分对较宽的气固两相操作过程中局部瞬态行为进行了非线性动力学的比较分析。结果表明,瞬态行为的统计分析结果和混沦参数能够正确地表征流动结构,而且从另一个角度揭示了时均流动结构的特点,也是对时均流体力学深层次刻划的一个重要突破口。 大量数据的分析表明,采用局部瞬态行为分析可以对湍床、快床和输送床在内的气固并流上行过程以及下行床的发展段进行统一的对比分析。间歇指数和 Kolmogorov嫡与局部颗粒含率具有明确的关联。当局部颗粒含率低于或高于0刀5左右时,局部的系统动力学行为存在明显的不同。对气固两相流动在不同的颗粒浓度范围可能具有不同的局部动力学相似行为的定量表述是本工作的另一个创新点。 作为瞬态行为)「线性分析的一个前沿应用,本文以鼓泡流化床中混沦鼓泡行为的控制为切入点,探索研究了一个极具挑战性的新领域—-混if h控制。在)Q期扰动进气的条件下,系统中混炖的鼓泡行为转变为周期的动力学行为,而0随着驱动频率的不同,系统中出现不同的鼓泡模式。同时2维和3雏流化床中的周期鼓泡行为表现形式有所不同。这种在周期的外加扰动下,(「线性系统表现出的有序运动状态暗示了气固两相受迫运动下的重新组织过程。对这一全新物理现象的理解将有助于更深入地认识两

邵曼君,赖全胜,郭慕孙[8](1991)在《气固移动流化床内颗粒的混合与分级——Ⅰ.纯重力场中的行为》文中研究指明本文应用流化床内固体浓度差产生的浮力与具有不同物性颗粒的扩散之间的动态平衡原理,研究铁珠与黄砂系统在内径为38mm 移动流化床内的混合与分级,包括流化速度和颗粒移动速度对分级的影响。采用的分级指数定义为:N=S*/Z·Xv=1-integral from 0 to Z XvdZ/Z·integral from 0 to 1 XvdZ分级指数的范围为0<N<1;完全分级时 N=1,完全混合时 N=0。

曹春社,甘俊,俞芷青,金涌[9](1993)在《1989~1991年国内流态化文献目录》文中提出 1 前言从上次文献调查(“1986~1988年国内流态化文献目录”,化学反应工程与工艺,1990,6,[2],103)以来,国内流态化研究与应用又有一定发展。本次文献调查表明,1989~1991年3年间,在有关国内发行的43种杂志及国内有关学术会议上,流态化文献约370余篇,其中低、中速流态化方面增长19篇,中高速流态化文献增长18篇,三相流态化方面增长18篇。在流化床应用方面,文献量与上次调查基本持平。这些结果说明,包括传统流化床在内的流态化基础研究依然是流态化技术研究的热点,对各种流动现象的研究正在不断深入。在液—固及三相流态化方面,生物流化床的研究引人注目。在气固流态化方面,超细颗粒的流

周进[10](2005)在《离心流化床中气固流态化行为的研究》文中进行了进一步梳理气固离心流态化是一种超重力气-固接触技术,其气固两相间的相互作用和传质传热效率远高于传统重力流化床。研究离心力场条件下气固两相的流化行为,建立离心场气固流态化动力学模型,不仅对完善流态化学科理论体系及进一步的传热传质研究有重要学术价值,同时对离心流化床装备的应用开发和设计有重要实际意义。 论文从离心流化床的操作控制和气泡尺寸的影响因素两个方面阐明了离心流化床抑制气泡生成和长大、实现散式流态化(或控制流态化质量)的原理。根据Geldart 颗粒分类思想,以Ergun方程为基础,考虑粘性力与惯性力的相对大小,新建立了B/D 类颗粒的边界方程。通过将超重力因子引入边界方程,得到了超重力场中颗粒分类的边界方程。方程表明,随超重力因子的增加,C/A、A/B 和B/D 颗粒边界将发生移动,从而揭示了离心流化床中颗粒流化特性的转变机理。这一结果为在离心流化床中实现C 类颗粒的流化提供了理论依据,对流态化实际生产操作有重要意义。通过引入超重力修正传统重力场下的颗粒自然聚团准数,表明了在离心流化床中可通过增加有效重力来克服粘性剪切力,从而使颗粒从聚团表面脱落,进一步揭示了超重力场促进聚式流态化向散式化转变、改善流化质量的机理。 根据动量守恒原理分析离心场中床层的受力,建立了离心力场气固流态化体系床层压降预测的动力学模型,通过对床层压降和流化速度的模型预测值与实验结果进行了分析比较表明,对于第一类压降变化关系,模型理论预测的结果与实验结果相一致。针对模型预测第二类压降变化关系(压降随气速增加反而降低)时与实验结果差异较大,首次考虑气流干扰导致颗粒滑移对有效重力的影响,提出改进模型。与实验结果比较,改进模型预测结果可靠性显着提高。最后还对离心流化床中气固两相的传热及其影响因素进行了初步分析。

二、气固移动流化床内颗粒的混合与分级Ⅱ.磁场和重力场中的行为(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、气固移动流化床内颗粒的混合与分级Ⅱ.磁场和重力场中的行为(论文提纲范文)

(2)空气重介磁稳定流化床分选细粒煤的基础研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 前言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 课题提出
    1.3 研究内容及方法
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 研究方法
2 文献综述
    2.1 磁场流化床的操作区域及流化特性
    2.2 磁场流化床的稳定性分析
    2.3 磁场流化床气固两相流模型
    2.4 混合介质的磁稳定流化床
    2.5 磁稳定流化床的传热、传质特性
    2.6 磁稳定流化床的应用研究
        2.6.1 生物、化学反应器
        2.6.2 生物、化学分离
        2.6.3 机械物理分离
    2.7 本章小结
3 加重质的物理化学性质
    3.1 加重质的制备
    3.2 磁性物含量和堆密度测定
    3.3 磁特性分析
    3.4 抗氧化能力
    3.5 强度
    3.6 耐磨性
    3.7 本章小结
4 实验研究系统
    4.1 实验系统
    4.2 测试设备及分析软件
    4.3 磁稳定流化床选煤模型机的设计
        4.3.1 电磁线圈的设计
        4.3.2 电磁线圈组磁场的空间分布
        4.3.3 流化床的设计
    4.4 本章小结
5 磁稳定流化床的流化特性研究
    5.1 试验方法
    5.2 流化特性参数的测定
    5.3 加重质在磁稳定流化床中的流化特性
        5.3.1 磁铁矿粉的流化特性
        5.3.2 磁珠的流化特性研究
        5.3.3 硼铁矿粉的流化特性研究
    5.4 密度稳定性研究
        5.4.1 -0.074+0.045mm 粒级磁铁矿粉的密度稳定性
        5.4.2 -0.074+0.045mm 粒级磁珠的密度稳定性研究
    5.5 磁稳定流化床的消泡机理
    5.6 本章小结
6 磁稳定流化床流变性质研究
    6.1 磁稳定流化床的屈服应力研究
        6.1.1 磁铁矿粉磁稳定流化床的屈服应力研究
        6.1.2 磁珠磁稳定流化床的屈服应力研究
    6.2 磁稳定流化床的表观粘度研究
        6.2.1 -0.074+0.045mm 磁铁矿粉磁稳定流化床的表观粘度研究
        6.2.2 -0.074+0.045mm 磁珠磁稳定流化床的表观粘度研究
    6.3 错流磁稳定流化床的流动性研究
        6.3.1 错流磁稳定流化床的流动性实验研究
        6.3.2 错流磁稳定流化床拟流体本构关系的探讨
    6.4 本章小结
7 磁稳定流化床中颗粒运动的动力学研究
    7.1 颗粒在静态磁稳定流化床中运动的动力学研究
        7.1.1 颗粒在静态磁稳定流化床中的受力分析
        7.1.2 示踪颗粒在静态磁稳定流化床的沉降实验
    7.2 颗粒在错流磁稳定流化床中运动的动力学研究
    7.3 本章小结
8 错流磁稳定流化床分选试验
    8.1 模拟颗粒的分选试验
        8.1.1 高密度分选试验
        8.1.2 低密度分选试验
    8.3 本章小结
9 结论与展望
    9.1 结论
    9.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(3)外场作用下流化床中气固两相流动数值模拟(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 振动流化床
        1.2.1 振动流化床的流化特性
        1.2.1.1 起始流化速度
        1.2.1.2 起始流化床层压降
        1.2.1.3 床层膨胀和鼓泡特性
        1.2.1.4 床层均匀和稳定性
        1.2.1.5 共振特性
        1.2.2 数学模型和机理研究
    1.3 磁流化床
        1.3.1 床层流化态
        1.3.2 流化稳定性
        1.3.3 受力分析和数值模拟
    1.4 声场流化床
        1.4.1 流化特性
        1.4.2 能量传递
        1.4.3 数值研究
    1.5 气固两相流动数值模拟方法
        1.5.1 确定性离散颗粒模型
        1.5.1.1 硬球模型
        1.5.1.2 软球模型
        1.5.2 随机性离散颗粒模型
        1.5.3 离散颗粒模型比较
    1.6 本文研究的主要内容
    1.7 本章小结
第2章 外场作用下气固两相流动模型
    2.1 引言
    2.2 气固两相流动数学模型
        2.2.1 气相控制方程
        2.2.2 离散颗粒运动方程
        2.2.2.1 重力
        2.2.2.2 压力梯度力
        2.2.2.3 曳力
        2.2.2.4 接触力
    2.3 外加场下颗粒受力数学模型
        2.3.1 外加振动场
        2.3.2 外加梯度磁场
        2.3.2.1 梯度磁场力
        2.3.2.2 磁颗粒间磁感应力
        2.3.3 外加声场
        2.3.3.1 粘性力
        2.3.3.2 声波力
    2.4 搜索方法
    2.5 计算流程
    2.6 本章小结
第3章 振动流化床内气体-颗粒流动特性研究
    3.1 引言
    3.2 计算模型和条件
    3.3 外加振动场下气固运动特性
        3.3.1 振动对气泡生长的影响
        3.3.2 振动对颗粒运动速度的影响
        3.3.3 振动对颗粒拟温度的影响
        3.3.4 振动对颗粒浓度分布的影响
        3.3.5 振动对床层压降的影响
        3.3.6 振动对曳力的影响
    3.4 振动能量的传播
    3.5 本章小结
第4章 梯度磁流化床内气体-颗粒流动特性研究
    4.1 引言
    4.2 计算模型和条件
    4.3 均匀磁场与梯度磁场比较
    4.4 外加梯度磁场下颗粒运动特性
        4.4.1 磁场对气泡生长的影响
        4.4.2 磁场对颗粒运动的影响
        4.4.3 磁场对颗粒扩散系数的影响
        4.4.4 磁场对颗粒浓度的影响
        4.4.5 磁场对颗粒拟温度的影响
        4.4.6 磁场对床层压降的影响
    4.5 外加梯度磁场下颗粒受力分析
        4.5.1 磁场对梯度磁场力的影响
        4.5.2 磁场对颗粒间磁感应力的影响
        4.5.3 磁场对颗粒间接触力的影响
        4.5.4 磁场对曳力的影响
        4.5.5 磁颗粒受力比较分析
    4.6 本章小结
第5章 声场辅助流化床内气体-颗粒流动特性研究
    5.1 引言
    5.2 粘性颗粒数值模型参数选取
    5.3 声场流化床计算模型和条件
    5.4 声场流化床中气固流动特性
        5.4.1 气速对床层流动的影响
        5.4.2 颗粒粘性和声场对床层流动的影响
        5.4.3 颗粒粘性和声场对床层压降的影响
        5.4.4 声压级对床层流化的影响
        5.4.5 声波频率对床层流化的影响
    5.5 声场中聚团的分离
    5.6 本章小结
结论
附录 A
附录 B
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历

(5)流化床中颗粒静电特性及对流动特性的影响机制(论文提纲范文)

摘要
Abstract
主要符号列表
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 流化床颗粒静电特性实验研究
        1.2.2 流化床静电特性数值模拟研究进展
        1.2.3 现有研究的不足
    1.3 本论文研究目标及研究内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 研究技术路线
    1.4 本章小结
    参考文献
第二章 二维流化床静电实验装置
    2.1 引言
    2.2 实验系统
    2.3 实验材料
    2.4 实验方法及步骤
        2.4.1 荷电实验
        2.4.2 气泡实验
    2.5 数据处理方法
    2.6 本章小结
    参考文献
第三章 流化床内颗粒荷电特性及对流动特性影响的实验研究
    3.1 引言
    3.2 临界流化风速
    3.3 二维流化床内颗粒荷电实验研究
        3.3.1 流化床操作参数对流化床荷电的影响
        3.3.2 颗粒物性参数对流化床颗粒荷电的影响
    3.4 不同荷电特性下的流化床内气泡形态实验研究
    3.5 本章小结
    参考文献
第四章 基于欧拉-欧拉方法的流化床荷电颗粒流动特性研究
    4.1 引言
    4.2 TFM模型
        4.2.1 TFM控制方程
        4.2.2 静电模型
        4.2.3 TFM与静电模型的耦合
        4.2.4 静电方程的验证
    4.3 欧拉-欧拉方法全尺寸数值模拟
        4.3.1 流化床颗粒荷电状态下气泡特性研究
        4.3.2 流化床荷电状态下气泡形变机制研究
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 基于欧拉-拉格朗日方法的流化床荷电颗粒流动特性研究
    5.1 引言
    5.2 CFD-DEM模型
        5.2.1 颗粒控制方程
        5.2.2 气相控制方程
        5.2.3 静电力模型
        5.2.4 静电力模型的验证
    5.3 欧拉-拉格朗日方法微尺寸数值模拟
        5.3.1 基于欧拉-拉格朗日方法的荷电流化床流动特性研究
    5.4 欧拉-欧拉方法微尺寸数值模拟
        5.4.1 基于欧拉-欧拉方法的荷电流化床流动特性研究
    5.5 本章小结
    参考文献
第六章 基于新型混合方法的荷电流化床气固流动特性研究
    6.1 引言
    6.2 模型描述
        6.2.1 新型混合方法的提出
        6.2.2 CFD-DEM模型
        6.2.3 静电力模型
        6.2.4 电场模型
        6.2.5 CFD-DEM与电场模型的耦合
    6.3 模拟条件
    6.4 结果及讨论
        6.4.1 模型的验证
        6.4.2 静电力的大小和方向
        6.4.3 电势分布
        6.4.4 流化风流动迹线
    6.5 本章小结
    参考文献
第七章 结论与展望
    7.1 全文总结
    7.2 后续工作展望
致谢
作者简介
攻读博士学位期间的学术成果

(7)气固两相流动数值模拟及其非线性动力学分析(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
目录
前言
第一部分 下行床流体力学实验研究和计算流体力学模拟
    第一章 下行床及多相计算流体力学研究现状
        1.1 下行床反应器发展及研究现状
        1.1.1 下行床的发展和应用
        1.1.2 下行床流体力学及传热行为研究
        1.1.3 下行床入口段流体力学研究
        1.1.4 下行床气固流动模型和反应器模型
        1.2 计算流体力学在流态化领域的应用
        1.2.1 传统的双流体模型
        1.2.2 颗粒相动力学理论、模型及研究进展
        1.3 本章小结
    第二章 颗粒相的动力学理论及气固两相流动控制方程组
        2.1 颗粒相的动力学理论
        2.2 气相湍流-颗粒相湍流模型(k-ε-θ-k_p模型)
        2.3 k-ε-θ-k_p模型通用形式
        2.4 k-ε-θ-k_p模型的数值解法
        2.5 本章小结
    第三章 下行床完全发展段计算流体力学模拟
        3.1 引言
        3.2 模拟的设备和主要计算工况
        3.3 边界条件及近壁处理
        3.3.1 气相边界条件
        3.3.2 颗粒相边界条件
        3.4 网格划分及对计算结果的影响
        3.5 恢复系数的讨论
        3.5.1 恢复系数径向分布的提出
        3.5.2 恢复系数径向分布中各参数物理意义的考察
        3.6 三种模型预测效果的比较
        3.6.1 k-ε-k_p模型
        3.6.2 k-ε-θ模型
        3.6.3 k-ε-θ-k_p模型
        3.7 模拟结果与实验数据的对照
        3.7.1 下行床完全发展段径向流动数据的对照
        3.7.2 轴向数据的预测及与实验结果对照
        3.7.3 入口参数设置对计算结果的影响
        3.7.4 模型参数变化对计算结果的影响
        3.7.5 重力对模型预测的影响
        3.8 下行床完全发展段放大行为
        3.9 本章小结
    第四章 下行床入口段流体力学实验研究及计算流体力学数值模拟
        4.1 引言
        4.2 下行床入口段两相流动行为的实验研究
        4.2.1 实验设备
        4.2.2 测试技术
        4.2.3 下行床入口段颗粒浓度的轴径向分布
        4.2.4 下行床入口段颗粒速度的轴径向分布
        4.2.5 局部颗粒脉动速度的分布
        4.2.6 局部滑落速度分布
        4.2.7 局部颗粒质量流率的分布特征
        4.3 下行床入口段计算流体力学模拟
        4.3.1 计算的工况和网格划分
        4.3.2 边界条件和入口条件
        4.3.3 模型预测与实验结果对照
        4.4 本章小结
第二部分 流化床瞬态信号的非线性分析与混沌控制
    第五章 流化床瞬态特征的非线性分析
        5.1 引言
        5.2 基于实验的非线性时间序列分析用于流态化瞬态研究
        5.2.1 流域划分及流动结构表征
        5.2.2 流化床反应器的放大行为
        5.2.3 多尺度描述及多分辨率分析
        5.2.4 传递行为与瞬态分析
        5.2.5 流化床的操作和控制与瞬态分析
        5.3 基于模型化方法出发的流态化瞬态研究
        5.4 本章小结
    第六章 混沌时间序列分析方法
        6.1 引言
        6.2 统计分析
        6.3 谱分析
        6.4 混沌分析
        6.4.1 相空间重构和吸引子
        6.4.2 关联积分和关联维数
        6.4.3 Kolmogorov熵
        6.4.4 噪音的影响
        6.5 RRCHAOS软件的考察:采集频率和采集点数对混沌分析的影响
        6.5.1 采集频率对混沌分析结果的影响
        6.5.2 采集点数对混沌分析的影响
        6.5.3 嵌入维数对混沌分析的影响
        6.6 本章小结
    第七章 下行床入口段局部瞬态行为混沌分析
        7.1 引言
        7.2 实验设备及测试方法
        7.3 实验结果及讨论
        7.3.1 颗粒射流过程瞬态行为的比较
        7.3.2 下行床入口段统计行为的描述
        7.3.3 混沌分析
        7.4 本章小结
    第八章 提升管和下行床完全发展段混沌动力学研究
        8.1 引言
        8.2 实验设备及测试方法
        8.3 实验结果及讨论
        8.3.1 提升管和下行床瞬态行为的直接比较
        8.3.2 统计行为的比较
        8.3.3 混沌分析
        8.3.4 提升管及下行床混沌动力学行为比较
        8.4 本章小结
    第九章 高速气固流化床局部瞬态行为混沌分析
        9.1 引言
        9.2 实验设备及测试方法
        9.3 实验结果及讨论
        9.3.1 典型的轴向空隙率分布
        9.3.2 局部固含率和Kolmogorov熵的径向分布
        9.3.3 局部密度脉动的统计行为比较
        9.3.4 进一步的讨论
        9.4 本章小结
    第十章 混沌分析的进一步应用-混沌控制
        10.1 引言
        10.2 混沌控制
        10.3 流化床鼓泡动力学的混沌控制
        10.3.1 实验设备和实验方法
        10.3.2 实验结果和讨论
        10.4 本章小结
    第十一章 未来工作展望
结论
参考文献
主要符号表
附录: 在学期间的研究成果及发表的学术论文
致谢

(10)离心流化床中气固流态化行为的研究(论文提纲范文)

第一章 绪论
    1.1 气固流态化概述
        1.1.1 传统气固流态化主要优点
        1.1.2 传统气固流态化主要应用领域
        1.1.3 传统气固流态化主要不足
    1.2 离心流化床的应用研究及进展
        1.2.1 离心流态化的特点
        1.2.2 传质传热研究
        1.2.3 流化速度及床层压降研究
        1.2.4 气泡行为的研究
        1.2.5 超细粉颗粒的应用研究
        1.2.6 含尘尾气的过滤和净化
    1.3 离心流化床设备及其开发
    1.4 应用领域展望
        1.4.1 医药、食品行业热敏性物质的快速干燥
        1.4.2 煤的液化
        1.4.3 超细粉体(Geldart C类颗粒)的流化
    1.5 课题的提出和主要研究内容
第二章 超重力对气固流态化行为的影响
    2.1 气固流态化的基本流型
    2.2 离心场条件下实现散式流态化的原理
    2.3 Geldart 颗粒分类及颗粒流化特性
    2.4 颗粒分类的边界方程
        2.4.1 C/A 类颗粒的边界方程
        2.4.2 A/B 类颗粒的边界方程
        2.4.3 B/D 类颗粒的边界方程
    2.5 超重力对颗粒分类的影响
    2.6 颗粒的聚团及其超重力的影响
        2.6.1 传统重力场中颗粒的聚团准数
        2.6.2 超重力场中颗粒的聚团准数
    2.7 小结
第三章 离心流化床压降预测动力学模型
    3.1 离心流化床动量守恒方程
        3.1.1 固定床阶段动量守恒方程
        3.1.2 流化阶段动量守恒方程
    3.2 流化速度
        3.2.1 初始流化速度
        3.2.2 中间流化速度
        3.2.3 完全流化速度
        3.2.4 平均流化速度
    3.3 空隙率函数模型
    3.4 床层膨胀
    3.5 床层压降
    3.6 不同操作条件对压降影响的理论分析
        3.6.1 不同转速对压降的影响
        3.6.2 不同床厚对压降的影响
        3.6.3 颗粒直径不同对压降的影响
        3.6.4 不同颗粒对压降的影响
    3.7 小结
第四章 实验验证及模型的改进
    4.1 方程的简化
    4.2 计算结果及讨论
    4.3 模型的改进
    4.4 小结
第五章 离心流化床中气固两相传热分析
    5.1 前言
    5.2 流化床内气固之间传热系数
        5.2.1 传统流化床中的气固传热系数
        5.2.2 离心流化床传热系数及其影响因素
        5.2.3 流化床传热系数的比较
    5.3 小结
第六章 结论
符号表
参考文献
硕士生期间发表的论文
声明
致谢

四、气固移动流化床内颗粒的混合与分级Ⅱ.磁场和重力场中的行为(论文参考文献)

  • [1]1995~1998年国内发表的流态化文献综述[J]. 邓任生,刘腾飞,金涌. 化学反应工程与工艺, 2000(01)
  • [2]空气重介磁稳定流化床分选细粒煤的基础研究[D]. 宋树磊. 中国矿业大学, 2009(02)
  • [3]外场作用下流化床中气固两相流动数值模拟[D]. 李响. 哈尔滨工业大学, 2010(06)
  • [4]气固移动流化床内颗粒的混合与分级Ⅱ.磁场和重力场中的行为[J]. 邵曼君,赖全胜,张均荣. 化工冶金, 1992(04)
  • [5]流化床中颗粒静电特性及对流动特性的影响机制[D]. 谭震. 东南大学, 2020(01)
  • [6]1992~1994年国内发表的流态化文献目录[J]. 黄水源,陈卫,俞芷青,金涌. 化学反应工程与工艺, 1995(04)
  • [7]气固两相流动数值模拟及其非线性动力学分析[D]. 程易. 清华大学, 2000(01)
  • [8]气固移动流化床内颗粒的混合与分级——Ⅰ.纯重力场中的行为[J]. 邵曼君,赖全胜,郭慕孙. 化工冶金, 1991(01)
  • [9]1989~1991年国内流态化文献目录[J]. 曹春社,甘俊,俞芷青,金涌. 化学反应工程与工艺, 1993(02)
  • [10]离心流化床中气固流态化行为的研究[D]. 周进. 四川大学, 2005(08)

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气固移动流化床中颗粒的混合与分级Ⅱ.在磁场和引力场中的行为
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