液固流态化动态过程中相间作用力的数值模拟及实验验证

• 作者: 张仪 李兵 白玉龙 张锴
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 计算流体力学 实验验证 流化床 液固两相流 动态特性 相间作用力
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 51295139
• 页数: 1页
• 分类号: TQ021.1,O359
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20200368

摘要

选择恰当的相间作用力模型是液固流态化动态特性CFD建模的关键。首先采用Richardson-Zaki关联式验证了稳态操作条件下整体固含率的实验结果，然后在基于颗粒动理学理论的欧拉-欧拉双流体模型中比较了Wen-Yu、Gidaspow、Syamlal-O’Brien、Dallavalle和TGS 5个曳力计算公式对液固流化床收缩和膨胀特性的数值模拟结果，进而探讨了Moraga等提出的升力模型影响行为及主要相间作用力影响机制。与实验测量数据比较结果表明：收缩过程中Syamlal-O’Brien和TGS曳力模型对响应时间预测较为准确，TGS曳力模型对整体固含率的预测精度较高；膨胀过程中TGS曳力模型对响应时间和整体固含率的预测优于其他模型。整体而言，基于静止颗粒群绕流直接模拟得到的TGS曳力模型忽略了颗粒-颗粒相互作用，与液固散式体系中颗粒动力学特性相符合。升力模型对动态特性模拟结果影响较小，CFD模拟时根据选择体系可予以适当忽略。