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气液固流化床气泡特性及气含率预测模型 被引量:1
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作者 王超 钱冬 +1 位作者 张琳 丁红兵 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期723-734,共12页
气含率及气泡直径会直接影响流化床内的反应进程及传质效率,为更好地认识局部流动结构,径向气含率及气泡直径分布成为重点研究内容,特别是径向气含率预测模型的建立具有重要意义.已有平均气含率预测模型都有各自的适用范围,对不同实验... 气含率及气泡直径会直接影响流化床内的反应进程及传质效率,为更好地认识局部流动结构,径向气含率及气泡直径分布成为重点研究内容,特别是径向气含率预测模型的建立具有重要意义.已有平均气含率预测模型都有各自的适用范围,对不同实验体系的应用会表现出局限性.针对以上问题,本文结合电导探针测量法与流体仿真技术,以直径为100 mm和高度为1.5 m的气液固流化床为研究对象,系统地研究了在气相表观速度为0.014~0.283 m/s、液相表观速度为0.007~0.028 m/s、液相黏度为1~40 mPa·s、液相表面张力为0.053~0.072 N/m及固相体积分数为0~30%条件下径向气含率及气泡直径分布特征.结合本实验系统及相关研究数据,提出一种适用于气液固系统的平均气含率预测模型.基于此预测模型,进一步考虑气相表观速度及表面张力对径向气含率分布的影响,采用粒子群优化算法建立气液两相体系的径向气含率预测模型.结果表明:两相及三相体系平均气含率预测模型充分考虑了气液相表观速度、液相物性、固相物性及管径对平均气含率的影响,相比现有经典平均气含率预测模型,拓宽了适用范围并提高预测精度,其平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error,MAPE)分别为17.14%和18.36%,超出90%数据点的相对误差在±30%之内.径向气含率预测模型对靠近管道中心处的气含率预测更加准确,其MAPE可达到12.26%.以上预测模型的建立对理解管内全局及局部传质问题、流化床反应器设计都具有指导意义. 展开更多
关键词 气液固流化床 径向含率 径向泡直径 含率预测模型
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气液固循环流化床换热器中预分布器结构的优化 被引量:8
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作者 王一平 刘俊杰 +1 位作者 吴晨曦 朱丽 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期31-35,共5页
In this study, two types of pre-distributors (nonuniform-pores and dual-baffle)for the combined solids-liquid distributor in gas-liquid-solid circulating fluidized bed heat exchanger, were designed and the characteris... In this study, two types of pre-distributors (nonuniform-pores and dual-baffle)for the combined solids-liquid distributor in gas-liquid-solid circulating fluidized bed heat exchanger, were designed and the characteristics of particles distribution was compared. In the experiments, the sampling method was used to measure local solids flux and a U shape pipe was used to measure static pressure drop in the lower pipe box.The effects of different superficial liquid velocities and liquid viscosities on the parameters mentioned above were investigated.The degree of distribution of local solids flux in exchanger pipe was evaluated by the non-uniformity function.The results showed that the two types of pre-distributors were both suitable for gas-liquid-solid circulating fluidized bed heat exchanger at a lower static pressure drop in the lower pipe box.Compared with the nonuniform-pores pre-distributor, the dual-baffle pre-distributor showed better performance. 展开更多
关键词 循环流化床 换热器 预分布器 颗粒质量循环速率 下管箱静压降
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气-液-固三相循环流化床局部相含率分布 被引量:5
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作者 曹长青 刘明言 +2 位作者 王一平 秦秀云 胡宗定 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期2089-2095,共7页
应用自行开发的微电导探针测试技术,以玻璃珠(dp=0·48mm,ρs=2460kg·m-3)和苯乙烯颗粒(dp=1·45mm,ρs=1264kg·m-3)为固相,空气为气相,水及0·05%、0·20%(质量)SCMC(羧甲基纤维素钠)水溶液为液相,对三相循... 应用自行开发的微电导探针测试技术,以玻璃珠(dp=0·48mm,ρs=2460kg·m-3)和苯乙烯颗粒(dp=1·45mm,ρs=1264kg·m-3)为固相,空气为气相,水及0·05%、0·20%(质量)SCMC(羧甲基纤维素钠)水溶液为液相,对三相循环流化床(TCFB)的各相局部含率进行了同时测定.考察了不同表观液体速度、辅助液体速度、液体黏度及颗粒密度对局部相含率轴径向分布的影响.在不同操作条件下,获得了1286套局部相含率实验数据.给出了局部固含率和局部气含率与操作条件、流体物性及床层轴径向位置的关联式,关联式的计算值与实验值吻合较好. 展开更多
关键词 --三相循环流化床 微电导探针 局部相含率 轴径向分布 局部相含率关联式
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纳米级颗粒气液固三相流化床性能研究 被引量:1
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作者 闻建平 毛国柱 +1 位作者 潘磊 王长林 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期35-37,共3页
文中评述了国内外有关纳米级颗粒气液固三相流化床性能研究的现状及进展,建议从应用小波分析技术、开发先进测试技术、采用计算机实验、三相流直接数值模拟技术等方面深化和拓展纳米级颗粒气液固三相流化床性能的实验与理论研究。
关键词 纳米级颗粒 三相流化床 性能
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液体粘度对气液固三相循环流化床颗粒循环速度和流型特征速度的影响 被引量:1
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作者 曹长青 刘明言 +2 位作者 王一平 秦秀云 胡宗定 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1005-1008,共4页
实验的三相循环流化床以玻璃珠(dp=0.48mm,ρs=2460kg?m?3)和苯乙烯颗粒(dp=1.45mm,ρs=1264kg?m?3)为固相,空气为气相,水、0.05%、0.20%(mass)CMCS(羧甲基纤维素钠)水溶液为液相。实验研究了液体粘度、表观液体速度、表观气体速度、辅... 实验的三相循环流化床以玻璃珠(dp=0.48mm,ρs=2460kg?m?3)和苯乙烯颗粒(dp=1.45mm,ρs=1264kg?m?3)为固相,空气为气相,水、0.05%、0.20%(mass)CMCS(羧甲基纤维素钠)水溶液为液相。实验研究了液体粘度、表观液体速度、表观气体速度、辅助液体速度及颗粒密度对颗粒循环速度的影响。随着液体粘度的增加,颗粒循环速度增加;随着表观液体速度和辅助液体速度增加,颗粒循环速度都增加;随着表观气体速度的增加,颗粒循环速度减小。低密度颗粒系统同高密度颗粒系统相比,低密度颗粒系统能提前从三相传统流型进入三相循环流型。实验还研究了液体粘度对低密度颗粒的起始液体速度和过渡液体速度的影响,为得到三相循环流化床的流型图提供了可靠的依据。 展开更多
关键词 --三相循环流化床 体粘度 颗粒循环速度 特征速度 流型
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气液固三相流化床层膨胀特性实验分析 被引量:1
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作者 林海波 祝京旭 蓝朝逊 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期44-49,共6页
为分析气液固三相流化床床层特性,选用两种粒径接近、密度不同的颗粒:塑料颗粒(湿堆积密度1 273 kg/m^3,平均直径750μm)和陶粒(湿堆积密度1 680 kg/m^3,平均直径800μm),以常温空气为气相、水为液相。实验装置内径0.13 m,全床高度4.75... 为分析气液固三相流化床床层特性,选用两种粒径接近、密度不同的颗粒:塑料颗粒(湿堆积密度1 273 kg/m^3,平均直径750μm)和陶粒(湿堆积密度1 680 kg/m^3,平均直径800μm),以常温空气为气相、水为液相。实验装置内径0.13 m,全床高度4.75 m,实验液柱高度3.5 m,床内颗粒有足够的膨胀高度。分别测试了液速0—13 mm/s,气速0—12 mm/s条件下的床层高度,研究气液速对塑料颗粒和陶粒床层膨胀率的影响。研究结果显示液速较低时床层收缩,随着气速增加,收缩率增大;液速较高时,膨胀率大于0,随着表观气速的增加,膨胀率先降低,表观气速大于临界值后,膨胀率将增大;除高气速外,床层膨胀率总是随着液速的升高而增大。相同气速、液速条件下,大密度陶粒的床层膨胀(收缩)率大于塑料颗粒。 展开更多
关键词 三相流化床 床层膨胀 颗粒密度 表观体速度 表观体速度
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气液固三相流化床局部相含率 被引量:3
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作者 刘利群 孙勤 +2 位作者 杨阿三 程榕 郑燕萍 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期45-49,共5页
在以焦末为固相、空气为气相、水为液相的三相流化床中研究了局部气含率和局部固含率径向分布。实验用流化床内径100 mm,高1.7 m,焦末粒度1.07 mm。分别采用电导探针法和光纤法测定局部气含率和局部固含率。结果表明:表观气速为0.35—0.... 在以焦末为固相、空气为气相、水为液相的三相流化床中研究了局部气含率和局部固含率径向分布。实验用流化床内径100 mm,高1.7 m,焦末粒度1.07 mm。分别采用电导探针法和光纤法测定局部气含率和局部固含率。结果表明:表观气速为0.35—0.71 cm/s,表观液速为2.12—3.54 cm/s时,局部气含率在流化床中沿径向r/R=0—0.8处分布较均匀,在靠壁面处下降至约0.5%,且随表观液速增加而减小,随表观气速增加而增大,且在距分布板轴向高度分别为370 mm和470 mm时趋势一致,大小沿轴向增加,在表观气速一定时,液速小于2.12 cm/s时,气含率沿径向减小的趋势较明显。局部固含率沿径向分布较均匀,基本不随表观气速变化而变化,随表观液速增大而增大,且在距分布板轴向高度分别为370 mm和470 mm时趋势一致,大小沿轴向减小。 展开更多
关键词 三相流化床 局部相含率 电导探针 光导探头 焦末
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小型气-液-固流化床液相的停留时间分布 被引量:4
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作者 姚东 刘明言 李翔南 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期4754-4762,共9页
采用脉冲示踪技术,研究了3 mm床径的小型气-液-固流化床内液相停留时间分布。以KCl为示踪剂,液相为去离子水,气相为空气,固相为平均粒径0.123~0.222 mm的玻璃微珠和氧化铝颗粒,测量流化床出口液相的电导率,得到其停留时间分布曲线。结... 采用脉冲示踪技术,研究了3 mm床径的小型气-液-固流化床内液相停留时间分布。以KCl为示踪剂,液相为去离子水,气相为空气,固相为平均粒径0.123~0.222 mm的玻璃微珠和氧化铝颗粒,测量流化床出口液相的电导率,得到其停留时间分布曲线。结果表明,增大表观液速和表观气速,分布曲线变窄,平均停留时间缩短,Peclet数增大;固相的存在使液相的平均停留时间增长。表观液速1.96~15.70 mm?s^(-1),表观气速1.18~1.96 mm?s^(-1)的条件下,流动接近层流;平均停留时间的范围为(19.6±0.34)s^(48.0±0.92)s,建立的Pe经验关联式对实验结果有较好的预测,偏差在±25%以内。研究结果对于小型三相流化床的设计放大具有指导意义。 展开更多
关键词 流化床 小型--流化床 停留时间分布 层流 多相流
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