振动流化床内温度场和流场数值模拟

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振动流化床就是将机械振动施加于普通流化床上,并通过调整振动参数,使在普通流化床内不易流化的物料连续操作时能得到较为理想的流化状态。其干燥方式主要以对流为主,通过热空气与流化状态下的物料进行换热完成干燥。本文介绍了振动流化床的工作原理以及工艺流程,分析了振动规律,并针对氯化钾盐的干燥工艺进行了设计。利用流体力学软件FLUENT对流化床内的气固两相的流化情况、流动状态以及床内的温度分布情况进行模拟计算,验证了设计计算的合理性。本文利用Gambit前处理软件建立振动流化床三维简化模型,并对模型进行网格划分和相关边界条件的设定。本文主要利用O.M.托杰斯关系式计算了流化参数,并根据图解法进行校正;利用区间判断法计算颗粒的沉降速度,并利用普拉诺夫斯基修正公式进行矫正,从而得出模拟所需要的参数数据。对于气固相两相模拟选择层流模型,并设置能量方程、欧拉模型,可以得到很好的模拟结果。对于温度场的模拟还需加入蒸发模型、混合模型、组分输运模型。利用多孔介质来考虑孔板特性,动网格技术来模拟振动特性。本文基于流体力学和传热学的理论,研究了振动流化床内流化状态和气固两相之间的换热情况,得到了气固两相流场和温度场的数值模拟结果,并根据模拟的结果优化了氯化钾盐干燥的工艺参数,为其干燥工艺的改进和优化提供了理论参考依据。
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