流动颗粒显微图像测量技术研究 被引量：1

1

作者 张艳彬 李伟林 《图学学报》 CSCD 北大核心 2012年第5期38-43,共6页

针对显微环境下流动颗粒测量的需要,构建了测量平台,研制了基于MEMS工艺的测量器件。在分析流动颗粒显微图像特征的基础上,提出了基于颗粒运动特性的图像测量流程,其中提出了基于基准桢差分的目标提取算法,解决了流动颗粒目标分割的问题... 针对显微环境下流动颗粒测量的需要,构建了测量平台,研制了基于MEMS工艺的测量器件。在分析流动颗粒显微图像特征的基础上,提出了基于颗粒运动特性的图像测量流程,其中提出了基于基准桢差分的目标提取算法,解决了流动颗粒目标分割的问题,根据图像运动模糊的退化模型,研究了图像模糊恢复的问题。最后以润滑油中的磨损颗粒为例,验证了该文的分析方法对流动颗粒检测的有效性。 展开更多

关键词 显微图像 流动颗粒 模糊恢复 图像测量

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土体颗粒物流动物质点法模拟的弹塑性和非牛顿流体本构模型比较研究

2

作者 王晶磊 孙政 +1 位作者 杨宇杰 周晓敏 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期452-457,共6页

土体颗粒物流动是一种典型的大变形破坏,具有非牛顿流体的流动特征。准确模拟土体颗粒物的流动及冲击过程,对滑坡和泥石流等地质灾害的防治具有重要意义。物质点法是一种无网格粒子类方法,已在各类大变形问题中得到了广泛应用。以往土... 土体颗粒物流动是一种典型的大变形破坏,具有非牛顿流体的流动特征。准确模拟土体颗粒物的流动及冲击过程,对滑坡和泥石流等地质灾害的防治具有重要意义。物质点法是一种无网格粒子类方法,已在各类大变形问题中得到了广泛应用。以往土体颗粒物流动的模拟,通常采用弹塑性本构模型,但缺乏对非牛顿本构模型的模拟分析。本文引入非牛顿本构模型的模拟分析,旨在为土体颗粒物流动模拟提供一种新的方法与思路。非牛顿本构模型的模拟分析是将非牛顿广义Cross模型引入三维物质点法,通过人工阻尼力模拟颗粒间的摩擦力,对土体颗粒物的坍塌、沿斜面滑动以及冲击障碍物等问题进行了动态模拟,研究了其运动全过程,并与弹塑性本构模型的模拟结果进行了对比验证。结果表明,基于非牛顿流体本构模型的物质点法可以较好地模拟土体颗粒物加速、减速到再次稳定的流动全过程及其对障碍物的冲击效应。 展开更多

关键词 物质点法 非牛顿流体 非牛顿流体模型 颗粒物流动 弹塑性模型

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光信号互相关测量两相流中颗粒流动速度的研究 被引量：29

3

作者 周洁 袁镇福 +2 位作者 岑可法 浦兴国 蔡小舒 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期185-188,共4页

该文介绍了利用信号互相关方法测量气固两相流中固体颗粒一维流速的研究,根据颗粒经过气流流动方向上相邻两束激光光束时对光强的吸收时序信号所进行的相关计算,可以得到颗粒运动的平均速度,考虑到颗粒的多分散性特点,根据互相关曲线上... 该文介绍了利用信号互相关方法测量气固两相流中固体颗粒一维流速的研究,根据颗粒经过气流流动方向上相邻两束激光光束时对光强的吸收时序信号所进行的相关计算,可以得到颗粒运动的平均速度,考虑到颗粒的多分散性特点,根据互相关曲线上的多个峰值,可以计算出颗粒的平均速度。通过在两相流试验台上的实验结果表明,速度测量的相对误差在10%之内,并且具有较好的重复性。该方法具有抗干扰能力强、适于工业现场测量、适应于各种颗粒的形状等特点。此外, 文中还对影响测速精度的因素做了讨论。 展开更多

关键词 锅炉 光信号 两相流 测量 颗粒流动速度 一次风管

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模拟颗粒流动的离散元方法及其应用 被引量：14

4

作者 武锦涛 陈纪忠 阳永荣 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期56-58,共3页

介绍了离散元 (DEM)方法的基本原理、颗粒运动控制方程和颗粒相互作用力的数学模型。综述了DEM在流化床和固定床反应器 ,以及一些单元操作如料仓卸料过程、混合过程等中的最新应用和研究结果 ,表明DEM能够反映过程的本质机理 ,可以利用... 介绍了离散元 (DEM)方法的基本原理、颗粒运动控制方程和颗粒相互作用力的数学模型。综述了DEM在流化床和固定床反应器 ,以及一些单元操作如料仓卸料过程、混合过程等中的最新应用和研究结果 ,表明DEM能够反映过程的本质机理 ,可以利用基本的数据模拟复杂的颗粒流动系统。 展开更多

关键词 颗粒流动 离散元方法 应用 数值模拟 流化床 固定床反应器

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变径提升管内颗粒流动特性的研究 被引量：8

5

作者 刘清华 杨朝合 +1 位作者 赵辉 刘熠斌 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期40-45,共6页

采用提升管冷模实验装置,对40mm/20mm和24mm/12mm两种变径提升管和一种20mm单一直径提升管内的颗粒流动特性进行实验。考察了颗粒循环速率(Gs)和气速对变径提升管平均固含率(εs)和截面平均颗粒速度(Up)的影响。实验结果表明,采用变径... 采用提升管冷模实验装置,对40mm/20mm和24mm/12mm两种变径提升管和一种20mm单一直径提升管内的颗粒流动特性进行实验。考察了颗粒循环速率(Gs)和气速对变径提升管平均固含率(εs)和截面平均颗粒速度(Up)的影响。实验结果表明,采用变径提升管可改变固含率(εs)和Up分布;40mm/20mm变径提升管扩径段εs保持在0.1～0.3之间;提高Gs或降低气速,截面径向各点的εs都增大。提高Gs会导致Up增大。增大气速对扩径段Up的影响不明显,但会明显提高缩径段的Up。40mm/20mm提升管扩径段εs达到0.20以上,比24mm/12mm提升管扩径段的εs提高30%。相同气速和Gs下,40mm/20mm提升管扩径段底部的εs达到0.25,是20mm提升管的2～3倍。 展开更多

关键词 催化裂解 低碳烯烃 提升管 变径结构 颗粒流动

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移动床中固体颗粒流动的实验研究和数值模拟 被引量：6

6

作者 武锦涛 陈纪忠 阳永荣 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2004年第10期946-950,共5页

研究了二维移动床内的固体颗粒流动状况,考察了流速、颗粒特性和流场的几何形状对移动床内固体流动特性的影响,并采用"运动模型"进行数学模拟,通过与实验数据的比较,分析了模型中参数B值对模拟结果的影响。结果表明,颗粒的质... 研究了二维移动床内的固体颗粒流动状况,考察了流速、颗粒特性和流场的几何形状对移动床内固体流动特性的影响,并采用"运动模型"进行数学模拟,通过与实验数据的比较,分析了模型中参数B值对模拟结果的影响。结果表明,颗粒的质量流速对移动床内流动区域的形状没有影响,而颗粒的休止角的大小对移动床流动区域的形状影响较大,随着颗粒休止角度增大,流动区域变陡,死区变大。颗粒流动的"运动模型"在B=2.5 dp时,可以较好的描述固体颗粒的流动;但是对于挡板位于移动床底部中心(倒漏斗形流场)颗粒由两边流出的情况,模拟结果与实验值相差较大,通过对模型的分析,得知运动模型不适用于该情况。 展开更多

关键词 二维移动床 颗粒流动 运动模型 数值模拟

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回转窑横截面颗粒流动特性数值模拟研究 被引量：4

7

作者 李德付 尹洪超 +2 位作者 张明 刘红 解茂昭 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期703-708,共6页

在回转窑内同时存在物料颗粒的轴向运动和横截面运动,其横截面物料流动特性对物料的混合及能量分布有着重要影响.应用双流体模型,结合颗粒流动理学理论,数值模拟横截面内物料流动特性,应用文献中的实验对所建立的数学模型进行有效性验证... 在回转窑内同时存在物料颗粒的轴向运动和横截面运动,其横截面物料流动特性对物料的混合及能量分布有着重要影响.应用双流体模型,结合颗粒流动理学理论,数值模拟横截面内物料流动特性,应用文献中的实验对所建立的数学模型进行有效性验证.结果表明,数值计算与实验结果吻合较好.回转窑横截面内物料运动分层,表面活动层速度较大,内部被动层速度较小;表面物料速度方向并非与表面平行.实际工程尺度回转窑内,物料表面呈现一定的波动;窑内气体受物料运动影响较大,会产生旋涡及扬沙,卷起少量物料冲击物料表面. 展开更多

关键词 回转窑 两相流模型 颗粒流动理学理论 表面粒子运动 填充度

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液-固流化床中液速分布与颗粒循环流动 被引量：7

8

作者 郝晓刚 张忠林 +1 位作者 郭金霞 孙彦平 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期297-302,共6页

通过理论分析和实验研究考察了液-固平板流化床中颗粒流和液流的运动规律,提出了将分散的颗粒流连续介质化的假设和基于容积通量的流体力学表达方式,建立了液体流动和颗粒循环流动的数学模型并定义了颗粒流与液流的有效粘度。理论计算表... 通过理论分析和实验研究考察了液-固平板流化床中颗粒流和液流的运动规律,提出了将分散的颗粒流连续介质化的假设和基于容积通量的流体力学表达方式,建立了液体流动和颗粒循环流动的数学模型并定义了颗粒流与液流的有效粘度。理论计算表明,液体通量的径向分布为抛物线,液流有效粘度和液含率与表观液速有关;颗粒通量的径向分布也为抛物线且颗粒上流区与回流区的分界点在0.577D,循环流动强度取决于液含率和液体密度,但颗粒循环分界点的位置与颗粒类型和操作液速无关。实验观察支持模型预测结果。 展开更多

关键词 液-固流化床 模型 液速分布 颗粒循环流动

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障碍物的设置对颗粒流动过程的影响 被引量：3

9

作者 樊赟赟 王思敬 王恩志 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2010年第5期35-40,共6页

雪崩、滑坡、滚石和泥石流等山地灾害具有很强的破坏性,它们对人类的生命和财产安全构成了严重的威胁,因而需要加强对其发展过程及防治措施的研究。设置障碍物是控制这些山地灾害运动和堆积过程的主要手段,为了研究障碍物的设置对灾害... 雪崩、滑坡、滚石和泥石流等山地灾害具有很强的破坏性,它们对人类的生命和财产安全构成了严重的威胁,因而需要加强对其发展过程及防治措施的研究。设置障碍物是控制这些山地灾害运动和堆积过程的主要手段,为了研究障碍物的设置对灾害发展过程的影响,采用了SH颗粒流动理论和近似Riemann解的Roe格式有限体积离散方法对颗粒流经不同设置障碍物的流动和堆积过程进行了数值模拟计算,并讨论了障碍物的不同设置对颗粒流动的影响。数值计算结果表明,障碍物的设置对颗粒流动过程将产生较大的影响,只有对障碍物进行正确的设置才能达到防护的目的。数值计算模拟可以优化障碍物的设置,从而为灾害防护和山区规划设计提供经济而合理的参考方案。 展开更多

关键词 颗粒流动 障碍物 数值模拟 山地灾害

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内循环流化床颗粒流动特性的直接数值模拟 被引量：3

10

作者 尹斌 章明川 +4 位作者 范浩杰 田凤国 范卫东 周月桂 王雷 《动力工程》 CSCD 北大核心 2004年第2期249-253,275,共6页

内循环流化床是一种新型式的流化床,采用多风室非均匀布风实现床料颗粒的大尺度循环流动,从而增强了颗粒的横向混合。内循环流化床已应用于城市生活垃圾的焚烧制能,其燃烧速度、燃尽率及污染物排放优于传统的链条炉或鼓泡床。但是,目前... 内循环流化床是一种新型式的流化床,采用多风室非均匀布风实现床料颗粒的大尺度循环流动,从而增强了颗粒的横向混合。内循环流化床已应用于城市生活垃圾的焚烧制能,其燃烧速度、燃尽率及污染物排放优于传统的链条炉或鼓泡床。但是,目前设计的内循环流化床普遍较小,还不能满足城市垃圾的处理要求,根本原因在于对床内的气-固流动特性,特别是颗粒的运动规律没有深入的认识。内循环流化床内的气-固流动属于稠密的两相流,通过试验手段,如PIV、PDA也很难获得床内单个颗粒的运动特征。因此,采用前言的DEM(DiscreteElementMethod)模型对二维内循环流化床内的颗粒流动进行直接数值模拟,模拟结果表明非均匀布风内循环流化床内确实存在颗粒的大尺度循环流动。 展开更多

关键词 动力机械工程 内循环流化床 颗粒流动 直接数值模拟

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不均匀高浓度颗粒流动的极限浓度研究 被引量：2

11

作者 方红卫 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 1996年第1期83-88,共6页

本文从不均匀高浓度颗粒流动的几何特性出发，应用随机分析方法导出了极限浓度的计算公式；针对天然条件下缺乏细颗粒级配资料的情况，应用统计推断的方法估计了细颗粒级配的均值，为极限浓度的计算提供了依据．所有的理论结果都应用到... 本文从不均匀高浓度颗粒流动的几何特性出发，应用随机分析方法导出了极限浓度的计算公式；针对天然条件下缺乏细颗粒级配资料的情况，应用统计推断的方法估计了细颗粒级配的均值，为极限浓度的计算提供了依据．所有的理论结果都应用到黄河悬沙和蒋家沟泥石流的计算中，所得计算结果与实测资料符合较好． 展开更多

关键词 颗粒流动 极限浓度 全概率 几何特性 水沙运动

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流体透过颗粒层的全流态流动规律的构建 被引量：1

12

作者 夏新念 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期63-66,共4页

以Dupuit粉体层假定为基础建立数学物理模型,依据相对运动原理和相似运动规律,将流体透过颗粒层的流动与流体在当量平行细管中的流动及流体绕颗粒的绕流运动相比拟,发现它们之间的相似性与一致性。再从流体力学基本理论出发,通过对现有... 以Dupuit粉体层假定为基础建立数学物理模型,依据相对运动原理和相似运动规律,将流体透过颗粒层的流动与流体在当量平行细管中的流动及流体绕颗粒的绕流运动相比拟,发现它们之间的相似性与一致性。再从流体力学基本理论出发,通过对现有理论成果归纳与实验数据的重新整理,提炼出新型的流体透过颗粒层的全流态流动规律,从逻辑上统一了流体透过颗粒层流动规律的推理模式,在形式上更新了该流动规律的表现形式,初步完成了对该问题逻辑关联式的重置。 展开更多

关键词 流体透过颗粒层流动 全流态流动规律 固定床 均匀随机空隙 逻辑关联式

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快速流化床反应器颗粒流动特性的研究

13

作者 许友好 张领辉 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 1994年第10期63-67,共5页

从一维轴向扩散基本方程导出了催化剂颗粒轴向平均空隙率分布式方程，以此方程为基础求出固体颗粒团聚频率和颗粒轴向扩散系数。并利用实验结果验证它们的可靠性，为快速流化床反应器的设计和优化提供理论基础。

关键词 流化床 反应器 扩散系统 数学模型 颗粒流动

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新型气固环流反应器内颗粒流动的CFD模拟 被引量：8

14

作者 孟振亮 刘梦溪 +2 位作者 李飞 王维 卢春喜 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期3234-3243,共10页

采用基于结构的EMMS曳力模型,对一种新型气固环流反应器中的颗粒流动特性进行数值模拟。模拟的固含率与颗粒速率预测值与实验数据具有一致性,验证了模型的适用性。模拟结果表明:导流筒表观气速增加,导流筒中的床层固含率减小,向上的颗... 采用基于结构的EMMS曳力模型,对一种新型气固环流反应器中的颗粒流动特性进行数值模拟。模拟的固含率与颗粒速率预测值与实验数据具有一致性,验证了模型的适用性。模拟结果表明:导流筒表观气速增加,导流筒中的床层固含率减小,向上的颗粒速率增加;反应器中存在多个颗粒逆流和错流混合区,促进了颗粒沿径向的混合;槽孔处,导流筒中的固含率以及颗粒速率分布更加均匀,而环隙中存在颗粒浓集区;进料区在0≤L≤0.058 m,0<r/R<0.3的范围内固含率增加并且颗粒存在明显的径向流动。 展开更多

关键词 计算流体力学 循环流化床 多尺度 颗粒流动 气固两相

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多区域型兰炭余热回收换热器内颗粒流动分析 被引量：2

15

作者 梁浩天 郑斌 +3 位作者 郭岱昌 刘瑞祥 孙鹏 刘永启 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第4期221-226,共6页

研究兰炭颗粒在换热器内的流动特性,对于提高换热器的余热回收效率具有重要意义。基于离散单元法,建立了换热器内颗粒流动过程的离散单元法(DEM)模型,分析了换热器内的颗粒流动。结果表明:兰炭颗粒在换热器三个分区内均为整体流,内换热... 研究兰炭颗粒在换热器内的流动特性,对于提高换热器的余热回收效率具有重要意义。基于离散单元法,建立了换热器内颗粒流动过程的离散单元法(DEM)模型,分析了换热器内的颗粒流动。结果表明:兰炭颗粒在换热器三个分区内均为整体流,内换热器间区域颗粒流动均匀性优于内外换热器间区域;流动过程存在着自换热器底部向上传递的速度波,颗粒竖直方向速度为不断脉动过程,且越接近料层顶部颗粒脉动幅度越大;颗粒流经内换热器横管时有明显绕流现象,横管下方形成无粒子区,颗粒流速增大。 展开更多

关键词 兰炭 换热器 离散单元法 颗粒流动

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基于谐波小波分解的静电传感器颗粒流动参数测量 被引量：5

16

作者 王奇 张文彪 +1 位作者 闫勇 王超 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期26-32,共7页

为了对气力输送管道进行实时监控,需要对气力输送管道中颗粒流动参数进行测量。然而现有的互相关与空间滤波法大多只能获得颗粒的平均流速,如何从静电信号中提取截面流速分布等信息需要进一步研究。采用一种基于谐波小波分解的方法对环... 为了对气力输送管道进行实时监控,需要对气力输送管道中颗粒流动参数进行测量。然而现有的互相关与空间滤波法大多只能获得颗粒的平均流速,如何从静电信号中提取截面流速分布等信息需要进一步研究。采用一种基于谐波小波分解的方法对环形静电传感器所得静电信号进行研究,实现了传感器横截面不同位置处颗粒流动参数的测量。为了分析环形静电传感器的频率特性,采用带式静电感应实验装置进行了实验研究,分析了静电信号的带宽与橡胶带线速度和径向位置的关系。基于不同位置处静电信号频率特性的差别,对上下游环形电极所得静电信号进行谐波小波分解,并对分解后的上下游信号进行互相关运算,获得了靠近管壁处橡胶带的速度。通过与实际管壁处橡胶带速度的对比,验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 静电传感器 谐波小波变换 频率特性 颗粒流动参数

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投加细颗粒流动载体的活性污泥法研究进展 被引量：1

17

作者 邓璐璐 徐期勇 吴华南 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期246-253,共8页

活性污泥法经过一百年的发展已成为世界上应用最广泛的污水处理技术,但目前受能耗和剩余污泥处置问题困扰而亟需技术革新。投料活性污泥法应运而生,其中投加细颗粒流动载体可以提高微生物浓度和活性,增强系统对有机物、氨氮等的去除能... 活性污泥法经过一百年的发展已成为世界上应用最广泛的污水处理技术,但目前受能耗和剩余污泥处置问题困扰而亟需技术革新。投料活性污泥法应运而生,其中投加细颗粒流动载体可以提高微生物浓度和活性,增强系统对有机物、氨氮等的去除能力以及抗冲击负荷能力,抑制污泥膨胀并提高污泥的沉降和脱水性能。文章主要总结了细颗粒流动载体在污水处理中的应用及其作用机理,并针对现有研究的局限提出研究展望,除了出水结果(COD、BOD5、总氮、氨氮、硝态氮、亚硝态氮等)和活性污泥性状结果(MLSS、MLVSS、SV30、SVI、好氧速率等)等指标外,需要更多针对细颗粒载体自身物化特征的变化的研究,利用各种先进仪器及手段多方面观察和证实细颗粒载体在活性污泥系统中的改变和对活性污泥的影响,包括活性污泥在细颗粒载体表面的生长情况,活性污泥絮体粒径大小分布等,为此类工艺的深入研究和推广应用提供一定的借鉴。 展开更多

关键词 活性污泥法 细颗粒流动载体 吸附 离子交换

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循环流化床生物质颗粒掺混流动特性CPFD模拟 被引量：9

18

作者 王坤 金平 +4 位作者 王海波 廖昌建 朱丽云 刘志禹 曾翔宇 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期8-13,共6页

针对循环流化床(CFB)燃煤锅炉掺混生物质颗粒对床内颗粒流动特性的影响,文中基于计算颗粒流体动力学(CPFD)方法对CFB内煤炭颗粒掺混生物质颗粒的混合流动特性进行模拟研究,考察床层压降,并分析生物质掺混比以及不同的掺混方式对颗粒流... 针对循环流化床(CFB)燃煤锅炉掺混生物质颗粒对床内颗粒流动特性的影响,文中基于计算颗粒流体动力学(CPFD)方法对CFB内煤炭颗粒掺混生物质颗粒的混合流动特性进行模拟研究,考察床层压降,并分析生物质掺混比以及不同的掺混方式对颗粒流动特性的影响。结果表明:掺混质量分数15%生物质的混合颗粒最小流化速度为0.7 m/s;生物质掺混比例的增加使最小流化速度有所提升,但提升程度不大;此外,2种颗粒的堆积方式对颗粒流动特性存在影响,当生物质堆积在煤炭上方时,会阻碍床层内颗粒的正常流化,出现节涌现象。 展开更多

关键词 循环流化床 生物质 计算颗粒流体动力学 颗粒流动特性

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基于CFD-DEM的水下切粒装置水室内颗粒流动过程数值模拟 被引量：1

19

作者 张庆弢 毕超 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期87-91,共5页

基于CFD-DEM耦合方法,研究了颗粒在水室内的流动状态,分析了不同刀盘转速、粒子水通入量和水室出口角度对造粒过程的影响,发现提高刀盘转速、增加粒子水通入量和水室出口倾斜一定的角度都有利于水室内颗粒的排出。进一步研究了颗粒与碎... 基于CFD-DEM耦合方法,研究了颗粒在水室内的流动状态,分析了不同刀盘转速、粒子水通入量和水室出口角度对造粒过程的影响,发现提高刀盘转速、增加粒子水通入量和水室出口倾斜一定的角度都有利于水室内颗粒的排出。进一步研究了颗粒与碎屑在水室内的流动,发现在水室出口处二者的流动基本呈现出一定的分离角度。 展开更多

关键词 水下切粒 CFD-DEM耦合方法 水室 数值模拟 颗粒流动

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全循环干馏炉内油页岩颗粒流动规律 被引量：1

20

作者 周思凯 陆浩 +2 位作者 潘卢伟 戴方钦 郭悦 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第22期9609-9615,共7页

油页岩是最有潜力的石油补充能源之一,探明全循环干馏炉内油页岩颗粒的流动规律对油页岩的干馏开发具有重要意义。采用离散单元方法建立了300 t/d气体全循环油页岩干馏炉三维数学模型,研究了干馏过程中油页岩颗粒的流动行为;搭建了1∶6... 油页岩是最有潜力的石油补充能源之一,探明全循环干馏炉内油页岩颗粒的流动规律对油页岩的干馏开发具有重要意义。采用离散单元方法建立了300 t/d气体全循环油页岩干馏炉三维数学模型,研究了干馏过程中油页岩颗粒的流动行为;搭建了1∶6比例的干馏炉冷态物理模型,验证了数学模型的准确性。结果表明,油页岩颗粒在炉内流动过程中流型呈现“一”字形→波浪形→“W”形→不规则“V”形的演变过程。颗粒与炉墙壁面的摩擦,使流动形态沿半径方向呈现波浪形,中心柱与阿西结构的阻滞作用使流型进一步变为“W”形与不规则的“V”形,促进了干馏段的颗粒混合,有利于干馏过程的进行;干馏段结构的支撑和分流作用,使得干馏段下部颗粒结构疏松,颗粒在此阶段加速流动,同时阿西结构的分流作用使气体热载体与油页岩颗粒发生剧烈的掺混,提高了换热面积。冷却段炉壁顶角区域出现的“死料区”,可能导致物料黏结,进一步堵塞出料口,影响干馏过程的顺利进行。对炉内相互作用力进行分析表明,炉内相互作用力大小主要在0~200 N,1 000 N以下约占90%,在可承受载荷范围内;炉内磨损分析表明,法向累计接触能较小,切向累计接触能较大且集中在阿西结构下部,表明颗粒的流动摩擦是磨损的主要原因,实际干馏中,气体热载体会与油页岩颗粒发生掺混换热,磨损情况会更严重。 展开更多

关键词 全循环干馏炉 颗粒流动 冷态物理模拟 离散单元法

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