基于CPFD的流化床反应器的数值模拟
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摘要
流化床反应器已被广泛应用于冶金等领域,其结构设计、优化与放大至关重要。本文利用计算颗粒流体力学(CPFD)商业软件对两种典型的流化床反应器的颗粒-流体流动进行了数值模拟,结果显示该方法能够有效模拟颗粒和流体的真实运动状态,可以为设计人员和使用人员的设计、选型、控制和操作提供相应的理论依据。
Fluidized bed reactors have been widely used in metallurgy and other fields, and their structural design, optimization and amplification are essential. In this paper, particle fluid flow of two typical fluidized bed reactor is numerically simulated by computational particle fluid dynamics(CPFD) commercial software. The results show that the method can effectively simulate the real motion state of particles and fluids, and provide theoretical basis for the design,selection, control and operation of the designers and users.
Fluidized bed reactors have been widely used in metallurgy and other fields, and their structural design, optimization and amplification are essential. In this paper, particle fluid flow of two typical fluidized bed reactor is numerically simulated by computational particle fluid dynamics(CPFD) commercial software. The results show that the method can effectively simulate the real motion state of particles and fluids, and provide theoretical basis for the design,selection, control and operation of the designers and users.
引文
[1]王天宇.鼓泡流化床气固两相流颗粒行为数值模拟研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2013.
[2]张锴,Brandani Stefano.流化床内颗粒流体两相流的CFD模拟[J].化工学报,2010,61(9):2192-2207.
[3]贾文广,程爱平,孔祥鑫,等.基于计算颗粒流体动力学的流化床气固两相流场特性分析[J],机械制造,2018,(4):29-32.
[4]张向阳.工业级流体颗粒系统分析软件Barracuda[J].CAD/CAM与制造业信息化,2011,(11):29-32.
[5]吴锋,钟真武.基于CPFD的流化床数值模拟[J].当代化工,2014,43(10):2166-2168.
[6]张建军,冯自平,朱德明.水平内循环流化床气化特性数值模拟研究[J].工程热物理学报,2018,39(2):366-372.
[7]张贤,葛荣存,蔡润夏.连续进出料CFB密相区中颗粒横向运动行为模拟研究[J].中国电机工程学报,2018,38(02):413-420+672.
[8]张瑞卿,杨海瑞,吕俊复.应用于循环流化床锅炉气固流动和燃烧的CPFD数值模拟[J].中国电机工程学报,2013,33(23):75-83.
[9]张立栋,王子嘉,李少华,等.导向管直径对喷动床流动特性影响的计算颗粒流体力学数值模拟[J].化工进展,2018,37(1):14-22.
[10]李红.中速磨煤机静态分离器中煤粉分离特性研究[D].北京:中国矿业大学,2017.
[11]王荣跃,马军.内置并联式旋风分离器在多晶硅氯氢化反应器中的应用[J].化工装备技术,2016,37(1):22-25.
[12]李晋,李丹.喷动流化床在四氯化硅氯氢化工艺的应用研究[J].广东化工,2016,43(17):141-143.
[13]何志华,陈文吉.多晶硅冷氢化FBR反应器生产概述[J].石油和化工设备,2011,14(12):26-29.
[14]汪绍芬,姚心.氢化反应器分布板结构形式探讨[J].设备管理,2015,(09):126-129.
[15]石涛,姚心,汪绍芬,等.氢化流化床反应器及具有其的多晶硅生产系统:CN105502411A[P].2016.
[16]姚心,汪绍芬,严大洲.基于Fluent对多晶硅还原炉的三维数值模拟及其优化[J].有色冶金节能,2011,(4):48-52+56.
[17]刘晓东.TiCl4流化床氯化新工艺开发[D].天津:天津大学,2013.
[18]马慧娟,汪珂.高钙镁含钛物料沸腾氯化制取四氯化钛工艺的研究[J].稀有金属,1981,(3):21-26.
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