过程工程学报 ›› 2025, Vol. 25 ›› Issue (4): 364-372.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224287
王贵方, 孔双祝, 李建, 姚秀颖, 范怡平*, 卢春喜
Guifang WANG, Shuangzhu KONG, Jian LI, Xiuying YAO, Yiping FAN*, Chunxi LU
摘要: 由于二元颗粒存在物性差异,气固流动体系会呈现出复杂的流体动力学行为。通过对相对固含率进行比较,发现Geldart D类颗粒更倾向于在边壁富集,但目前少有研究对该现象形成的具体原因进行报道。通过引入Kutta-Joukowski横向力,对气固流化床-提升管耦合反应器底部区域二元颗粒所受横向力进行考察,进而分析了二元颗粒局部浓度/局部分率沿径向的分布特性。Kutta-Joukowski横向力在床内的分布并非均匀,根据颗粒相与气相的速度矢量差以及颗粒速度分布梯度对Kutta-Joukowski横向力沿径向分布的影响程度,对耦合反应器底部流化床进行分区,包括Kutta-Joukowski横向力均匀影响区(I区域)、速度梯度主导区(II区域)、气-固速度矢量差主导区(III区域)。结果表明,在I区域,Geldart A类颗粒和Geldart D类颗粒向边壁运动的趋势相当,促使颗粒相沿径向均匀分布;在II, III区域,Geldart A类颗粒和Geldart D类颗粒均受到指向边壁的Kutta-Joukowski横向力,进而呈现中心低、边壁高的类“环-核”不均匀分布。在II区域Geldart D类颗粒受到的Kutta-Koukowski横向力更大,导致其向边壁聚集的趋势更明显。而在III区域,Geldart A类颗粒和Geldart D类颗粒向边壁运动的趋势均较弱。