电场作用对气固流化床颗粒流化特性的影响研究
发布时间：2021-02-09 17:56
电场在流化床中的存在形式有内电场和外电场,施加外电场可以改变颗粒间的受力状态,影响流化床内气泡、聚团等非均匀结构的生成和演化,实现对流化床流动形态的调控,使其朝着有利于实际生产的方向改变。在颗粒-颗粒、颗粒-壁面间的摩擦和碰撞过程中发生了电荷转移,导致这些在空间分布的电荷激发形成内电场,也称为静电场。研究表明静电的存在一方面可以减小气固流化床内气泡的大小,改善颗粒的流动特性,强化传热、传质过程,另一方面也有可能引起颗粒结块、反应环境恶化等现象。因此,深入研究外电场以及静电场对气-固流化床内颗粒流动的作用规律,对于生产实际具有重要指导意义。现有的一些数值模拟采用了双流体模型（TFM）,它将原本离散分布的颗粒视为连续介质,并且以与气相相同的方式建立颗粒相控制方程,虽然计算量较小,经常用于模拟计算工业流化床等大型设备,但是并不能得到单个颗粒的详细运动信息;而离散单元模型（DEM）可以追踪颗粒的碰撞过程并从颗粒层面得到每个颗粒的详细信息,适合于颗粒运动机理研究。本文基于CFD-DEM方法,建立气-固流化床耦合电场作用的二维计算模型并且开展相应的模拟研究工作,研究了外加直流电场强度、外加交流电场...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(a)电容模型;(b)电荷弛豫模型
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文根据 Bergman-Milton 理论和谱分析方法确定体系的有效介电常数，并且考虑了局部电场效应以及多重极化，使定量预测微观结构、剪切模量、屈服强度等成为可能。通过实验发现在交错的电场、磁场作用下体系中存在多种基态结构以及马氏体转变，并从能量角度揭示了体系在外加电场作用下的自组织结构现象，如图 1-2 所示。动力学方面，他们给出用来模拟电流变流体动力学的两相连续模型，并依据 Onsager 倒易准则首次给出颗粒相与液相完整的耦合运动方程，颗粒间存在外加电场引起的偶极子-偶极子相互作用，得到的模拟结果与弱电流变效应体系下实验结果有很好的一致性。
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文场的变化对电流变液结构形态造成的影响。从电动力学理论几何场中的基本动力学控制方程（Maxwell 方程组与 N-S 方绎方法得到了电流变液的耦合动力学方程并且建立了对应电场作用下的气固流化床研究现状世纪六七十年代，不少学者对外加电场流化床（ElectrofluidiFB）进行了研究，出于其可能在空气污染控制、传热和传质景。Johnson 等[22]对外加电场作用下半绝缘颗粒在气-固流化行定性分析并且统计了床层压降，发现与传统流化床有很大同相对湿度，直径为 0.5mm 的沙子作为流化颗粒在错流电进行了一组实验，如图 1-3 所示，实验中发现由于电场的作”的出现，并且趋向于电场线方向，填充在气泡中。
【参考文献】：
期刊论文
[1]软球模型在颗粒流全尺度模拟中的验证和分析[J]. 谭骏华,罗坤,樊建人. 浙江大学学报(工学版). 2015(02)
[2]基于交变电场的月表除尘方法研究进展[J]. 孙旗霞,杨宁宁,蔡小兵,胡更开. 力学进展. 2012(06)
[3]回眸与展望流态化科学与技术[J]. 李洪钟,郭慕孙. 化工学报. 2013(01)
[4]高压电场内细颗粒堆积机理研究[J]. 靳星,李水清,杨萌萌,卓建坤,姚强. 工程热物理学报. 2012(03)
[5]DEM simulation of polydisperse systems of particles in a fluidized bed[J]. Nobuyuki Tagami,Ajit Mujumdar,Masayuki Horio. Particuology. 2009(01)
[6]电介质的极化机制与介电常量的分析[J]. 肖冬萍,田强. 大学物理. 2001(09)
博士论文
[1]静电流化床中流体力学特性的调控机制研究[D]. 杨遥.浙江大学 2016
[2]电流变液流变行为和结构演化的模拟研究[D]. 杨帆.中国科学技术大学 2012
[3]外场作用下流化床中气固两相流动数值模拟[D]. 李响.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]间质流体对湿颗粒流化特性影响的研究[D]. 于凡.哈尔滨工业大学 2015
[2]流化床静电感应信号解析及外加电场作用研究[D]. 许南.浙江大学 2012
[3]多场耦合作用下电流变液的动力学特性模拟研究[D]. 袁伟.湘潭大学 2012
本文编号：3026011
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(a)电容模型;(b)电荷弛豫模型
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文根据 Bergman-Milton 理论和谱分析方法确定体系的有效介电常数，并且考虑了局部电场效应以及多重极化，使定量预测微观结构、剪切模量、屈服强度等成为可能。通过实验发现在交错的电场、磁场作用下体系中存在多种基态结构以及马氏体转变，并从能量角度揭示了体系在外加电场作用下的自组织结构现象，如图 1-2 所示。动力学方面，他们给出用来模拟电流变流体动力学的两相连续模型，并依据 Onsager 倒易准则首次给出颗粒相与液相完整的耦合运动方程，颗粒间存在外加电场引起的偶极子-偶极子相互作用，得到的模拟结果与弱电流变效应体系下实验结果有很好的一致性。
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文场的变化对电流变液结构形态造成的影响。从电动力学理论几何场中的基本动力学控制方程（Maxwell 方程组与 N-S 方绎方法得到了电流变液的耦合动力学方程并且建立了对应电场作用下的气固流化床研究现状世纪六七十年代，不少学者对外加电场流化床（ElectrofluidiFB）进行了研究，出于其可能在空气污染控制、传热和传质景。Johnson 等[22]对外加电场作用下半绝缘颗粒在气-固流化行定性分析并且统计了床层压降，发现与传统流化床有很大同相对湿度，直径为 0.5mm 的沙子作为流化颗粒在错流电进行了一组实验，如图 1-3 所示，实验中发现由于电场的作”的出现，并且趋向于电场线方向，填充在气泡中。
【参考文献】：
期刊论文
[1]软球模型在颗粒流全尺度模拟中的验证和分析[J]. 谭骏华,罗坤,樊建人. 浙江大学学报(工学版). 2015(02)
[2]基于交变电场的月表除尘方法研究进展[J]. 孙旗霞,杨宁宁,蔡小兵,胡更开. 力学进展. 2012(06)
[3]回眸与展望流态化科学与技术[J]. 李洪钟,郭慕孙. 化工学报. 2013(01)
[4]高压电场内细颗粒堆积机理研究[J]. 靳星,李水清,杨萌萌,卓建坤,姚强. 工程热物理学报. 2012(03)
[5]DEM simulation of polydisperse systems of particles in a fluidized bed[J]. Nobuyuki Tagami,Ajit Mujumdar,Masayuki Horio. Particuology. 2009(01)
[6]电介质的极化机制与介电常量的分析[J]. 肖冬萍,田强. 大学物理. 2001(09)
博士论文
[1]静电流化床中流体力学特性的调控机制研究[D]. 杨遥.浙江大学 2016
[2]电流变液流变行为和结构演化的模拟研究[D]. 杨帆.中国科学技术大学 2012
[3]外场作用下流化床中气固两相流动数值模拟[D]. 李响.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]间质流体对湿颗粒流化特性影响的研究[D]. 于凡.哈尔滨工业大学 2015
[2]流化床静电感应信号解析及外加电场作用研究[D]. 许南.浙江大学 2012
[3]多场耦合作用下电流变液的动力学特性模拟研究[D]. 袁伟.湘潭大学 2012
本文编号：3026011
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