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液固流化床内床层塌落动态过程的数值模拟被引量：1: 2006年; 在理论分析液固流化床内床层塌落过程的基础上,对水和玻璃球体系的床层动态塌落行为进行了多相流数值模拟,详细考察了液体速度突然减小后床层表面和分隔界面随时间的变化规律,模拟结果与经典模型预测值相吻合,表明多相流计算流体动力学模拟可以很好地预测液固流化床的床层动态塌落行为。; 陈聪李秀春高晓根张锴; 关键词：液固流化床床层塌落数值模拟

循环流化床生物质气化炉内计算流体动力学模拟——鼓泡流化床内改进的颗粒床模型(英文)被引量：13: 2005年; 采用改进颗粒床模型的CFD方法模拟了实验室规模冷模装置内鼓泡床的流体流动时空特性。模拟结果表明表观气速是影响气固动态特征和压力波动的主要因素之一:随表观气速的增大,气泡数目增加,气泡体积增大,压力波动增强;气速越高时均压降越大;在内循环鼓泡流化床内固体颗粒呈“单室”流型。上述与实验观察相吻合的模拟结果将有助于放大和设计商业化的内循环流化床生物质气化炉。; 张锴BRANDANI Stefano; 关键词：鼓泡床

催化裂化装置沉降器内结焦的微观结构及其生长过程的分析被引量：35: 2005年; 对催化裂化装置(FCCU)沉降器内结焦的微观结构进行分析,结果表明,结焦形态主要有4种,丝状焦、滴状焦、块状焦和颗粒状焦。各种结焦形态的成因机理不同,微观结构及生长过程也不同。丝状焦是由铁、镍金属元素催化烃类气体,以及易生焦物发生脱氢缩合反应,以催化剂颗粒形成结焦中心并逐渐长大形成细丝状焦炭;滴状焦是由稠环芳烃脱氢缩合反应而生成,高沸点未汽化油滴黏附在催化剂颗粒或器壁表面形成“焦核”,即由重芳烃、胶质、沥青质脱氢缩合反应和二烯烃聚合环化反应而生成的;块状焦是高沸点未汽化油滴相互溶解后,再脱氢缩合反应或聚合环化反应而形成的结焦;颗粒状焦是油气在气相中脱氢缩合反应或聚合环化反应形成的微小结焦颗粒相互团聚形成的颗粒簇。催化裂化装置沉降器内的结焦一般是上述几种结焦过程的组合,是催化结焦和非催化结焦过程共同作用的结果。; 魏耀东宋健斐张锴高岱巍时铭显; 关键词：催化裂化沉降器结焦微观结构

气固流化床内射流特性的研究被引量：7: 2007年; 采用Brandani等的数学模型模拟了中心射流宽度为0.01 m的二维气固流化床(高1.6 m、宽0.3 m)内鼓泡和射流的瞬态及时均流体动力学特性。一种典型的Geldart B颗粒--砂子(粒径为500 mm、密度为2660 kg/m3)作为研究的模拟物料。瞬态结果表明,床内射流产生和发展、射流崩塌后所形成气泡尺寸以及全床内的气体速度场和空隙率均存在明显的非对称性,但是由压力信号功率谱密度得到的时均压力特性则有较好的对称性。因此,对于商业化稳定运转的射流床,可以用半床模拟结果近似解释整床特性;然而,在考察射流床的瞬态特性时,半床模拟结果与整床结果存在明显偏差。; 王其成裴培张锴Brandani Stefano; 关键词：气固流化床对称性

FCC颗粒散式或聚式流态化特性的CFD模拟被引量：7: 2007年; 流化催化裂化(FCC)在重油轻质化过程中占有重要地位,掌握气固流化床内流动特性对FCC装置的合理设计有一定指导作用。采用Brandani S和Zhang K的模型,在商业化CFD软件包CFX 4.4平台上模拟了宽为0.25 m和高0.70 m的二维流化床中粒径为6.4×10-5m和密度为1 225 kg/m3的FCC颗粒不同表观气速下的散式或聚式流态化特性,所得结果与前人的实验测量和理论预报相吻合。; 刘文东张锴毕继诚; 关键词：散式流态化 CFD模拟

一个基于双流体理论预测三维流化床内流动特性的数学模型(Ⅰ)气固体系散式或鼓泡流态化特性被引量：9: 2008年; 将考虑拟平衡状态下颗粒与流体相互作用的附加力添加到基于双流体理论动量方程的数学模型中,用于GeldartA类物料散式流态化和B类物料鼓泡/床层塌落特性的三维数值模拟。该模型主要特点是将表征颗粒离散属性的特征长度视为颗粒直径的同一数量级且只需曳力系数一个关联式来封闭控制方程。在商业软件CFX4.4平台上,通过增加用户自定义子程序模拟了长0.2m、宽0.2m和高0.5m流化床内瞬态流动特性。为了检验数学模型的实用性和数值模拟的可靠性,首先考察了两种A类物料在表观气速为umf和1.5umf下的散式流态化特性,结果展示出床层均匀膨胀的固有属性。随后,考察了扰动对A类物料在网格尺度上的局部空隙率和固体速度分布以及在设备尺度上床层压降的影响,探索了B类物料在网格尺度上鼓泡和床层塌落以及在设备尺度上鼓泡过程中床层压降和塌落过程中平均床层高度和相界面标准偏差的动态特性。上述模拟结果与经典的Geldart理论、前人的实验或模拟结果相吻合,说明该模型可以用来预报三维气固流化床内A类物料散式流态化和B类物料鼓泡及塌落的时空特性。; 张锴BRANDANI Stefano; 关键词：气固流化床

一个基于双流体理论预测三维流化床内流动特性的数学模型(Ⅱ)液固体系流体动力学特性被引量：3: 2008年; 将考虑拟平衡状态下颗粒与流体相互作用的附加力添加在基于双流体理论的动量方程中的数学模型,用于预报三维液固流化床内流体动力学特性。该模型主要特点是将表征颗粒离散属性的特征长度视为颗粒直径的同一数量级且只需曳力系数一个关联式来封闭控制方程。在商业软件CFX4.4平台上,通过增加用户自定义子程序考察了液体速度突变后水-颗粒(密度3000kg.m-3,粒径为2.5×10-3m)体系在长0.1m、宽0.1m和高0.5m流化床内时空分布特性。三维、X和Y方向中间截面上固含率的模拟结果表明:当液体入口速度增大时,床层表面和分隔界面均随时间呈上升趋势,且分隔界面呈现波浪状;当液体入口速度减小时,下降的床层表面和上升的分隔界面与时间呈较好的线性关系。对床层膨胀和收缩过程的动态响应时间进行了定量化模拟,其结果与Didwanla和Homsy的二维实验研究以及Gibilaro的一维理论分析相吻合。; 张锴裴培BRANDANI Stefano; 关键词：液固流化床

CFD Simulation of a Gas-solid Fluidized Bed with Two Vertical Jets: A simply mathematical model is used to investigate the hydrodynamics in a gas-solid jetting fluidized-bed gasi...; Pei Pei,Er wei Lv,Kai Zhang (State Key Laboratory of Heavy Oil Processing,China University of Petroleum,Beijing 102249,China); 文献传递

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国家自然科学基金(20476057)