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课程报告喷动床数值模拟能源科学与工程学院目录喷动床简介模型及网格划分边界条件设定数值模拟结果分析喷动床简介喷动床简介喷动床(Spoutedbed)流态化技术始于20世纪50年代，最初是加拿大国家自然研究院的Gishler和Mathur为干燥小麦等颗粒状农作物而设计的。随着对喷动床技术研究的逐渐深入，其应用领域不断拓展，目前己成功应用于粘性大颗粒或粗块状颗粒的表面涂层、涂料及悬浮液的干燥、粉碎、造粒，煤燃烧和气化，铁矿石还原，油页岩热解，焦炭活化，石油热裂解等操作过程中。

右图是典型喷动床结构示意图。柱锥型喷动床内装有相对粗大的颗粒，气流经由位于圆锥形底部中心处的小孔（喷嘴或孔板）垂直向上射入，形成一个随气流流速增大而逐渐向上延伸的射流区。当气流速度足够高时，该射流区将穿透床层在颗粒床层内产生一个迅速穿过床层中心向上运动的稀相气固流栓（称为喷射区，Spout）。当这些被气体射流夹带而高速向上运动的粒子穿过环绕其四周缓慢向下移动的颗粒床层（称为环隙区，Annulus）升至高过床层表面的某一高度时，由于气流速度的骤然降低，颗粒会像喷泉一样因重力而回落到环隙区表面，从而形成喷泉区(Fountain)。这些回落的颗粒沿环隙区缓慢向下移动至床层下部，然后又渗入喷射区并被重新夹带上来，形成极有规律的内循环。这种具有稀相喷射区，密相环隙区和喷泉区的三区流动结构的流动现象就是喷动现象。模型及网格划分模型及网格划分模型为简化计算，将底部柱锥形改为平底型，如图所示模型及网格划分网格划分结构化网格(ICEMCFD)网格数48754网格质量0.95以上边界条件设定入口速度入口，0.6m/s出口无限远流出口（outflow)壁面条件无滑移边界收敛残差1e-5两相流模型欧拉-欧拉边界条件设定床体直径100mm入口直径30mm气相密度1.225kg/m3颗粒密度2000kg/m3颗粒直径1mm颗粒体积分数0.6基本参数边界条件边界条件设定模拟参数设定General边界条件设定模拟参数设定Models边界条件设定模拟参数设定Materials边界条件设定模拟参数设定Phases边界条件设定模拟参数设定BoundaryConditions边界条件设定模拟参数设定SolutionMethods边界条件设定模拟参数设定SolutionInitialization边界条件设定模拟参数设定RunCalculation数值模拟结果分析数值模拟结果分析t=0.2st=0.5s数值模拟结果分析t

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