循环流化床多尺度传质模型和CFD模拟

来源 :中国科学院过程工程研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lovesici
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文以能量最小多尺度模型(Energy Minimization Multi-Scale,EMMS)的流动结构解析为基础,提出业网格层次的循环流化床多尺度传质模型(EMMS/Mass)。在EMMS/Mass模型框架下,循环流化床气固传质被分解为三个尺度上的传质过程:微观稀相、密相内颗粒尺度上的气固传质、介观密相和稀相相间传质以及在此基础上的宏观传质过程。   对循环流化床颗粒尺度上的气固传质,采用文献中经典的气固传质准数公式计算。介观传质由两部分构成:一部分是团聚物动态聚散导致相间主体气体交换所产生的传质;另一部分则是静态团聚物“大颗粒”与稀相间的传质。宏观尺度上的传质效果决定于气固流动多尺度结构及微观、介观上的传质过程。   传统文献中以雷诺数表征气固传质准数的方法没有考虑流动结构因素,无法给出合理而且普适的传质准数关系。对此,EMMS/Mass模型通过增加流动结构因素找到了Sh-Re关系发散的原因,准确预测了不同文献和操作条件下的气固传质准数关系,揭示出流动结构是实现循环流化床气固传质模拟预测的关键因素之一。   为验证本文提出的多尺度传质模型,分别采用了三种方案模拟循环流化床内FCC催化臭氧分解过程,具体为:1)方案A(Advanced):气同流动和传质模拟均考虑非均匀结构的影响,采用EMMS/Matrix计算气固曳力系数,采用EMMS/Mass计算传质系数;2)方案B(in Between):气固流动模拟采用与方案A相同的方式,传质反应不考虑流动结构的影响,而采用传统的均匀假设建立组分守恒方程;3)方案C(Classical):气固流动和传质模拟均不考虑非均匀结构的影响,采用Ergun/Wen&Yu公式计算气固曳力,传质反应模拟采用与方案B相同的方式。对比三种方案(A,B,C)模拟臭氧分解的结果,发现仅考虑结构对气固流动的影响(方案B)可以改善模拟结果(相对方案C),但在流动非均匀结构明显的条件下,方案A的预测结果最为合理。这说明多尺度传质模型对CFB反应模拟是必要的。
其他文献
真空热解法能够把废旧塑料ABS转化为可再利用的化工原料,既节约了宝贵的化石资源,又实现了废旧电子塑料的高质高用,是一种非常有前途的方法。废旧ABS热重实验表明:热解过程可分为
薯片和薯条等加工产品的生产在马铃薯加工业中占有重要位置。为了抑制常温贮藏导致的块茎失水皱缩、病害传播、发芽等现象及延长加工周期,常将块茎在低温条件下贮藏。但低温会导致还原糖的累积,而还原糖在高温油炸时会与自由氨基酸发生褐化反应,严重影响了加工产品的品质。由于低温下还原糖积累代谢途径的复杂性,所以常规育种效率很低,基因工程已成为改良该性状的主要途径之一为了增强转基因植物的目标性,避免外源基因过度表达
本文设计和制作了两种不同结构的撞击流微通道反应器,开展了微通道内有关液相混合、传质和反应过程规律方面的研究。 采用Villermaux-Dushman快速平行竞争反应为标准工作体
胶类中药是一类由动物皮、骨、甲或角等原料经水煎煮、熬制而成的传统中药,距今已有几千年的历史,包括阿胶(colla corii asini)、龟甲胶(colla carapacis et plastritestudinis
本研究以重油催化裂化为背景,以工业标定数据为依据,结合Monte Carlo方法和结构导向集总中对分子的表述方法将原料油转化为代表N=1000~10000个分子的矩阵,并对每套分子中的碳、氢
本文通过对荣华二采区10
期刊
VB12是一种重要的生物活性物质,广泛应用于医药、食品和畜牧业,它可以用来治疗恶性贫血症,同时它也是许多微生物和动物的生长因子。脱氮假单胞杆菌是近年来兴起的用于好氧合成VB