液-固流化床最小流态化速度的数值模拟与验证

作者：张鑫镝; 张卫义^*; 李兆亭; 赵杰; 刘阿珍; 李汉勇

来源：中国粉体技术, 2023, 29(01): 80-89.

DOI：10.13732/j.issn.1008-5548.2023.01.009

• 计算颗粒流体力学
• 数值模拟
• 液-固两相流
• 流化床
• 最小流态化速度

为使用计算颗粒流体力学(CPFD)的数值模拟法代替实验法，建立单管的液-固两相流化床实验系统；实验测量5种颗粒的最小流化速度；应用CPFD方法对单管液-固流化床模型进行数值模拟，比较5种颗粒的最小流态化速度的实验值与模拟值，并进行误差分析，验证数值模拟方法的正确性。结果表明：5种实验颗粒的最小流态化速度实验值分别为0.021 6、 0.036 7、 0.029 3、 0.055 5、 0.084 5 m/s; 2种公式验算值与实验值的最大相对误差小于10%,平均相对误差小于5%,证明实验结果是可靠的；5种模拟颗粒的最小流态化速度模拟修正值分别为0.024、 0.044、 0.041、 0.069、 0.062 m/s;颗粒S1、 S2、 S4、 S5的模拟修正值与颗粒E1、 E2、 E4、 E5的实验值之间的最小流态化速度的误差分别为11.1%、 19.9%、 24.3%、 26.6%,均为正向偏差且在工程允许范围内，证明CPFD数值模拟方法是可靠的；最小流态化速度随固体颗粒的密度和粒径的增大而增大。

• 单位
  北京石油化工学院