移动床层中颗粒物料流动的研究
发布时间：2021-04-07 06:36
竖炉是重要的冶金反应器类型的一种，在冶金过程中有广泛的应用。研究竖炉内的物料流动现象对工业生产有重要的指导作用。连续介质理论是竖炉内物料流动研究方向之一。已有的流体动力学模型只有在炉内物料流动区求解，才能获得和实验数据较吻合的结果，它们不能满意预测物料缓慢流动区。竖炉中的颗粒状物料，作为大量颗粒集合体的运动，不同于一般流体的运动，不同于金属的连续塑性变形，更不同于单个颗粒的运动。本课题综述了几种典型的物料流动模型。建立了一类可以在移动床内研究颗粒状物料流动情况的新模型，并进行了移动床内中固体颗粒物料流动的实验，来验证模型的可行性。利用分离式的SIMPLE求解法，对新模型方程进行数值求解。实验和理论研究结果如下：①单漏口实验装置内基本不存在活塞流，任意高度上物料流动速度沿横向分布不均匀，装置内有明显的物料流动区和物料缓慢流动区；单漏口实验装置内物料流动区，在实验范围内，随漏口卸料速度变化不明显。通过双漏口实验证明：两漏口之间的距离逐渐减小时；物料流动区的总范围会减少。②颗粒物料流动表观速度对物料流动阻力的影响说明惯性力对决定物料流动现象起重要作用；物料表观速度变大，物料流通性变好，意味着...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 直接还原工艺
1.1.1 传统工艺的弊端
1.1.2 直接还原铁工艺
1.1.3 直接还原铁的发展历程
1.2 已有颗粒物料流动模型的综述
1.2.1 离散单元法（DEM）模型
1.2.2 固体力学模型
1.2.3 流体运动学模型
1.2.4 粘性流模型
2 数学模型描述
2.1 势流模型及其问题
2.2 数学模型描述
2.3 模型参数的简化
2.4 模型方程的边界条件和数值解法
2.5 模型的数值求解过程及 SIMPLE 算法介绍
2.5.1 计算区域的网格划分和交错网格
2.5.2 模型方程的离散
2.5.3 SIMPLE 算法介绍
2.6 本章小结
3 模型计算结果及其验证
3.1 颗粒物料流动实验及其数学模拟结果
3.1.1 实验装置
3.1.2 实验材料
3.1.3 实验方法
3.2 单漏口实验和模型预测结果
3.2.1 实验结果
3.2.2 模型预测结果
3.3 本章小结
4 物料流动模型的进一步发展
4.1 B 参数模型
4.2 B 参数模型结果
4.3 C 参数模型
4.4 C 参数模型结果
4.5 本章小结
5 结论
致谢
参考文献
附录
A. 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文目录
B. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]刮膜式分子蒸发器上液体的停留时间分布[J]. 许松林,王玲,郭凯. 天津大学学报. 2012(01)
[2]采用石墨防止陶粒在回转窑中结窑的探讨[J]. 杨正宏,杨建辉,宋文娟. 砖瓦. 2011(09)
[3]预还原铬铁块矿竖炉终还原的数值模拟[J]. 王成善,郑少波,蒋国昌. 过程工程学报. 2008(S1)
[4]现代非高炉炼铁技术的发展现状与前景(一)[J]. 黄雄源,周兴灵. 金属材料与冶金工程. 2007(06)
[5]移动床中颗粒运动的微观分析[J]. 武锦涛,陈纪忠,阳永荣. 浙江大学学报(工学版). 2006(05)
[6]流化床中动态行为硬球模拟与软球模拟的比较[J]. 王芳,欧阳洁,张小华. 化工学报. 2006(02)
[7]移动床中固体颗粒“运动模型”的修正[J]. 武锦涛,陈纪忠,阳永荣. 高校化学工程学报. 2005(06)
[8]扩展有限元法（XFEM）及其应用[J]. 李录贤,王铁军. 力学进展. 2005(01)
[9]求解N-S方程SIMPLE算法的半交错网格研究[J]. 冶萍,张靖周. 南京航空航天大学学报. 2004(01)
[10]SIMPLE算法中压力修正方程边界条件确定新探[J]. 邓启红,汤广发. 湖南大学学报(自然科学版). 1999(06)
博士论文
[1]三维气固两相混合层中相间耦合作用的直接数值模拟[D]. 陈鑫蔚.浙江大学 2012
[2]基于CFD/NHT分析技术的高炉炼铁过程建模与仿真研究[D]. 史岩彬.山东大学 2006
[3]移动床中固体颗粒运动与传热的研究[D]. 武锦涛.浙江大学 2005
本文编号：3122982
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 直接还原工艺
1.1.1 传统工艺的弊端
1.1.2 直接还原铁工艺
1.1.3 直接还原铁的发展历程
1.2 已有颗粒物料流动模型的综述
1.2.1 离散单元法（DEM）模型
1.2.2 固体力学模型
1.2.3 流体运动学模型
1.2.4 粘性流模型
2 数学模型描述
2.1 势流模型及其问题
2.2 数学模型描述
2.3 模型参数的简化
2.4 模型方程的边界条件和数值解法
2.5 模型的数值求解过程及 SIMPLE 算法介绍
2.5.1 计算区域的网格划分和交错网格
2.5.2 模型方程的离散
2.5.3 SIMPLE 算法介绍
2.6 本章小结
3 模型计算结果及其验证
3.1 颗粒物料流动实验及其数学模拟结果
3.1.1 实验装置
3.1.2 实验材料
3.1.3 实验方法
3.2 单漏口实验和模型预测结果
3.2.1 实验结果
3.2.2 模型预测结果
3.3 本章小结
4 物料流动模型的进一步发展
4.1 B 参数模型
4.2 B 参数模型结果
4.3 C 参数模型
4.4 C 参数模型结果
4.5 本章小结
5 结论
致谢
参考文献
附录
A. 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文目录
B. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]刮膜式分子蒸发器上液体的停留时间分布[J]. 许松林,王玲,郭凯. 天津大学学报. 2012(01)
[2]采用石墨防止陶粒在回转窑中结窑的探讨[J]. 杨正宏,杨建辉,宋文娟. 砖瓦. 2011(09)
[3]预还原铬铁块矿竖炉终还原的数值模拟[J]. 王成善,郑少波,蒋国昌. 过程工程学报. 2008(S1)
[4]现代非高炉炼铁技术的发展现状与前景(一)[J]. 黄雄源,周兴灵. 金属材料与冶金工程. 2007(06)
[5]移动床中颗粒运动的微观分析[J]. 武锦涛,陈纪忠,阳永荣. 浙江大学学报(工学版). 2006(05)
[6]流化床中动态行为硬球模拟与软球模拟的比较[J]. 王芳,欧阳洁,张小华. 化工学报. 2006(02)
[7]移动床中固体颗粒“运动模型”的修正[J]. 武锦涛,陈纪忠,阳永荣. 高校化学工程学报. 2005(06)
[8]扩展有限元法（XFEM）及其应用[J]. 李录贤,王铁军. 力学进展. 2005(01)
[9]求解N-S方程SIMPLE算法的半交错网格研究[J]. 冶萍,张靖周. 南京航空航天大学学报. 2004(01)
[10]SIMPLE算法中压力修正方程边界条件确定新探[J]. 邓启红,汤广发. 湖南大学学报(自然科学版). 1999(06)
博士论文
[1]三维气固两相混合层中相间耦合作用的直接数值模拟[D]. 陈鑫蔚.浙江大学 2012
[2]基于CFD/NHT分析技术的高炉炼铁过程建模与仿真研究[D]. 史岩彬.山东大学 2006
[3]移动床中固体颗粒运动与传热的研究[D]. 武锦涛.浙江大学 2005
本文编号：3122982
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3122982.html
