流化床内流动特性的DEM数值模拟研究.doc

硕士学位论文流化床内流动特性的DEM数值模拟研究DiscreteElementMothedSimulationofHydrodynamicsCharacteristicsinFluidizedBed2012年12月国内图书分类号：TK224.2学校代码：10079国际图书分类号：621.1密级：公开硕士学位论文流化床内流动特性的DEM数值模拟研究硕士研究生：导师：申请学位：工学硕士学科：动力工程及工程热物理专业：热能工程所在学院：能源动力与机械工程学院答辩日期：2013年3月授予学位单位：华北电力大学ClassifiedIndex:TK224.2U.D.C:621.1ThesisfortheMasterDegreeDiscreteElementMothedSimulationofHydrodynamicsCharacteristicsinFluidizedBedCandidate：Supervisor：School：SchoolofEnergyPowerandMechanicalEngineeringDateofDefence：March2013Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《流化床内流动特性的DEM数值模拟研究》是本人在导师指导下在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：日期：年月日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《流化床内流动特性的DEM数值模拟研究》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于（请在以上相应方框内打“√”）：保密□在年解密后适用本授权书不保密□作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要II摘要流化床燃烧技术作为一种清洁煤燃烧技术已经被广泛应用于生产。但由于流化床内流动的复杂性人们对其工作机理并没有清楚全面的认识。为更深入研究流化床气固流动机理本文采用数值模拟方法对不同射流孔数流化床流动特性进行模拟。气固两相流数值模拟技术可以分为两大类：即欧拉—欧拉颗粒拟流体模型和欧拉—拉格朗日离散颗粒模型。本文采用欧拉—拉格朗日模型从颗粒水平上建立流化床内气固流动数学模型并对流化床内流动过程进行模拟对气固流动特性进行了分析。首先采用离散单元法对床内流动特性进行了数值模拟分别模拟得到单孔、双孔分布板中气泡的形成、上升、破裂的过程同时给出了不同入射流速对流动特性的影响。模拟结果表明：颗粒随气体的运动而运动气体运动是颗粒运动的主要动力源相对单喷口系统由于相邻气泡之间存在横向和纵向双方向的的聚并挤压破裂等现象因此双喷口系统中床层内颗粒的运动和扩散作用也更加强烈。随后在单双喷口模拟的基础上对多喷口射流流化床系统进行模拟通过分析喷口个数、喷口位置、进气速度、颗粒密度、弹性系数等对气固流动的影响对比单双喷口系统认为进气孔数的增加时弹性系数是颗粒之间的“互锁”现象的主要影响因子；随着进气孔数的增大颗粒与气体的混合作用也就越强烈流化床进入充分流化阶段的时间也越短；同时喷气孔密集程度对气固垂直、水平速度也有较大的影响速度随密集程度的增大而增大气固流动程度随密集程度的增大而加深。关键词：循环流化床；流动特性；多孔；数值模拟华北电力大学硕士学位论文AbstractAsanewclean-burningtechnologycirculatingfluidizedbed(CFB)hasbeingwidelyusedintheproduction.Butbecauseofitscom