基于双重网格的双喷口喷动床的数值模拟

发布时间：2021-09-28 18:15

　　喷动床因其流动特性特殊和结构形式优良等优点而被广泛应用于能源、冶金、农业及药品干燥等工业领域,充分了解喷动床内颗粒的碰撞等行为对反应器的设计及优化具有极其重要的意义。实验方法无法获取颗粒微观物理信息的局限性使得采用数值模拟方法研究稠密气固两相流系统成为了学术界的主流。本文将计算流体力学（CFD）与离散单元法（DEM）相结合,以Fortran语言为载体进行算法编程,同时加入OpenMP并行计算语句以提高程序的计算速度。在已有流动程序的基础上,进行三维双重网格传热程序的开发与优化,对喷动床内的气固两相流动、传热特性及床体的储热能力展开了模拟研究。对双喷口喷动床内的气固两相流动特性及颗粒的混合特性进行了模拟研究,模拟得到了能够反映颗粒位置、颗粒及气体速度分布、颗粒体积分数沿床高分布的示意图以及各种工况下的Lacey混合指数随时间变化曲线。结果表明:喷口数目增多使得颗粒混合速度得到了极大的提升,并且显著减小了床体的“死区”范围;在双喷口喷动床系统中,气体竖直方向速度的数值在两个喷口的轴线处形成波峰,而颗粒速度仅在床体中心轴线附近出现一个波峰;增大喷口气速,床层的平均颗粒体积分数明显减小,床层的... 

【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

单网格模型

图2-4双重网格模型

OpenMP并行计算模式

【参考文献】：
期刊论文
[1]纵向涡发生器设计参数对喷动床内颗粒两相流动影响实验研究[J]. 尚灵祎,吴峰,马晓迅.  高校化学工程学报. 2018(04)
[2]双循环流化床颗粒循环流率的冷态实验研究与预测[J]. 陈鸿伟,杨新,梁占伟,许文良,孙超.  动力工程学报. 2018(05)
[3]浸没管对喷动床内颗粒运动和换热的影响及管壁磨损的数值模拟[J]. 李斌,马梦祥,张磊,于洋,陈翠玲.  动力工程学报. 2018(05)
[4]喷动流化床传热特性的CFD-DEM模拟[J]. 卜昌盛,王昕晔,张居兵,朴桂林.  动力工程学报. 2017(11)
[5]基于XPTV的流化床异形颗粒分布特性研究[J]. 钟文琪,陈曦,Aibing Yu.  工程热物理学报. 2017(07)
[6]湿颗粒喷动床颗粒聚团特征的实验研究[J]. 徐惠斌,钟文琪,Aibing Yu.  工程热物理学报. 2017(01)
[7]富氧燃烧循环流化床锅炉炉内传热特性解析[J]. 王洪武.  科技与企业. 2016(06)
[8]熔融盐填充床蓄热的蓄放热性能研究[J]. 董慧华,彭浩,凌祥.  太阳能学报. 2015(11)
[9]单颗粒流化床富氧燃烧特性研究[J]. 卜昌盛,庄亚明,刘道银,陈晓平.  工程热物理学报. 2015(05)
[10]富氧条件下循环流化床锅炉炉内传热特性[J]. 樊小朝,王维庆,王海云,巩庭季,李凯,李德方,龚文杰.  锅炉技术. 2014(03)

博士论文
[1]流化床中重质大颗粒运动规律研究[D]. 蔡容容.清华大学 2014

硕士论文
[1]异形大颗粒在流化床内运动规律实验研究及数值模拟[D]. 李峰.重庆大学 2017
[2]基于双重网格的流化床内流动与传热特性的数值模拟[D]. 张俊强.华北电力大学 2017
[3]含能颗粒多孔填充床的传热特性研究[D]. 刘桂兵.南京理工大学 2016
[4]振动流化床干燥过程微观传热的数值模拟[D]. 王洪珍.中国石油大学(华东) 2014
[5]循环流化床流动及磨损特性的DEM数值模拟[D]. 纪律.华北电力大学 2011
[6]Navier-Stokes方程局部压力梯度投影两重网格稳定化方法[D]. 卓凡.四川大学 2007



本文编号：3412356