导读:本文包含了脉动流化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:脉冲流化床,CFD-DEM,多尺度复杂熵,颗粒混合
脉动流化论文文献综述
王婷[1]（2019）在《脉动流化床流动与传热特性多尺度分析与CFD-DEM数值模拟》一文中研究指出流态化技术广泛应用于制造与加工行业中,如生物质干燥,颗粒涂层,燃烧,催化裂化流化床反应器等。与传统流化床技术相比,脉冲流化床能处理易结团、粘性大、热敏性高等物质,并有效克服沟流、死区、局部过热等弊端,使气固均匀混合与接触,提高传热与传质效率。本研究首对脉动流化床干燥颗粒试验中采集的中不同频率以及不同气流量配比的压力信号,利用多尺度复杂熵因果关系平面对压力信号进行分析。结合床内潮湿颗粒的干燥特性以及流型实物图,对进气配比、频率大小等因素对干燥效率的影响进行了多尺度分析,对流动特性的微观及宏观机理进行研究,得到最佳干燥效率所对应的多尺度复杂熵因果关系平面图结构。基于CFD-DEM方法,构建了气固系统的CFD-DEM并行数值模拟方法及平台,对准二维混合脉冲流化床进行了研究。通过脉冲压力波动信号模拟与实验值对比进行了模型验证,其后考察了不同脉冲频率、不同流量配比下的流化床颗粒混合及传热过程,得到颗粒流型图,颗粒扩散系数及传热系数分布规律。通过定量的分析得出脉冲频率及流速配比对混合效果及传热特性的影响,并在颗粒尺度上揭示了颗粒混合与传热的内在机理,并采用多尺度分析方法对压力信号进行分析,得到最佳脉动频率及流量配比。利用颗粒的速度场、矢量场等数据信息,本文还研究了床颗粒在不同频率及流量配比内的颗粒运动特征。在流化床的内部,颗粒围绕着上升气泡开始向下运动;它们在气泡的下端碰撞,形成尾迹;脉动频率为2.5Hz时的颗粒运动较为有序。脉动气流速过高会发生气泡连续产生,形状被拉长、穿过床层,并出现高频、高能颗粒射流喷射的过程。矢量场显示,气泡爆炸前床层上部空间存在局部旋流,局部循环的周期与气泡相同。引入混合偏差指数与扩散系数对颗粒混合情况进行定量分析,详细讨论了流化床内的微观混合过程。并建立DEM流化床传热模型,考虑了气固对流换热与颗粒碰撞传热过程。在颗粒尺度上印证当脉冲频率接近床体压力波动自然主频时,促进颗粒内循环运动,加强热量的传递从而使干燥效率得到提升。(本文来源于《东北电力大学》期刊2019-05-01）
郭浩[2]（2017）在《脉动流化床内干燥特性研究》一文中研究指出流化床在工业中具有广泛的应用范围,它在工业应用中可以将固态颗粒等属性物质进行流态化处理从而实现大规模、高效率的工业应用。流化床与传统的反应器及设备相比较,流化床设备具有设备大型化、过程易于控制、传热传质效率较高、床内温度分布较均匀等优点,并且能够改善气固两相间的接触效率,减少传热热阻,从而提高传热效率。但是在处理一些较细颗粒、比重较低的生物质和含水较大原料时容易出现沟流、结块等非正常流化现象。所以应对流化床进行部分改进。我们针对上述流化床所出现的运行非正常现象进行了技术探讨和改进,提出了脉动流化床的解决方案,并针对此种方案的可行性以及同普通流化床的运行特性进行了对比,对脉动流化床的运行特征进行了分析,尝试找到其合理的运行工况参数。为此我们进行了以下几方面的探究:本次试验系统在原有常规流化床的基础上增加脉动气流,这种情况下在脉动气流停止加入时也会有一股稳定的气流进入对流化床对原料进行流化。并且在总进气流量不变的情况下来研究稳定气流和脉动气流不同比例分配对流化床流动特性及传热传质效果带来的影响,通过实验探究了在总气流量一定的情况下,改变稳定气流和脉动气流流量分配比例并利用采集的温度、压力、湿度等参数对流化床的流化情况以及传热传质效果进行分析,尝试利用气流波动图以及空气焓值进行分析。发现在较低脉动气体流量下低频率的0.25Hz脉动气流适合流化内传热传质的进行,而在脉动气流流量加大后则高频率的3.3Hz更为适合;并且在加入脉动气体之后会提高气固两相间的传热传质,但在频率提升到一定高度之后优势减弱。而温度参数对物料最终的干燥程度即最终湿含量影响最大,在进行了多个温度的实验之后发现,在90℃时流化床内传热传质速度最快干燥效果最好,并且能量消耗较少;在进气配比方面,进气比例的大小具有一定的影响,在进气流量较小时应提高脉动气流流量,而在流量较大时应使稳定气流保持在最小流化风速流量附近。在对相关实验结果进行分析后,提出利用脉动气流波动曲线图合理的解释了相关结论;利用湿空气焓值变化来分析并合理解释了相关实验现象,提出了一种合理的解释方法。(本文来源于《东北电力大学》期刊2017-06-01）
袁文超[3]（2016）在《脉动流化床低密度分选细粒煤试验研究》一文中研究指出煤炭干法分选技术可以克服水对于分选加工的限制,具有更加广阔的推广应用空间。综合机械化采煤技术的不断普及使用,致使原煤中细粒煤的含量不断攀升,传统空气重介质流化床可以分选-50+6mm的煤炭,但却无法有效分选-6mm的细粒煤。脉动流化床可以有效的使-6+1mm细粒煤根据自身密度差异在流化床中分散离析,然而随着对于煤炭精煤产品要求的提高,常规的脉动流化床加重质难以形成密度均匀稳定的低密度流化介质层,无法分选出低灰分精煤,因此本文旨在探究适用于脉动流化床的低密度加重质级配及合适操作参数范围。本课题通过探究不同粒度磁铁矿粉、煤粉的流化特及混合后二元加重质流化特性及混合离析特性,确定在脉动流化床中煤粉不适宜作为调节磁铁矿粉加重质的物料。此外通过试验探究得到脉动流化床低密度加重质的物料组成为-0.15+0.074mm粒级的磁铁矿粉和-0.25+0.15mm粒度石英颗粒,通过单因素及叁因素正交试验确定了操作气速、脉动频率及石英质量分数对于床层平均密度大小及稳定性的影响规律。当二元加重质中石英的含量应为40%-50%,气流速度在7.87-9.83cm/s范围内,脉动频率为3Hz-4Hz之间时,脉动流化床层可达到较低的平均密度。试验探究获得操作气速、脉动频率及石英质量分数床层平均密度的作用权重及交互作用规律C(质量分数)>A(气流速度)>B(脉动频率);AC(气流速度×质量分数)>BC(脉动频率×质量分数)>AB(气流速度×脉动频率),床层密度随着石英砂质量分数的增加而降低,随着气流速度的提高先降低后逐渐提高,随着脉动频率的提高先增加后降低。获得床层平均密度的拟合公式:density=8.38632-0.56439A-0.27193B-0.16858C+2.99142×10-3AB+4.46853×10-3AC+1.17862×10-3BC+0.019583A2+0.029867B2+1.26000×10-3C2式中density代表床层的平均密度,A为气流速度,B为脉动频率,C代表二元加重质中石英砂的质量分数。对新疆某矿-6+3mm长焰煤,利用探究所得的二元加重质进行分选试验,通过分选试验可知-0.15+0.074mm粒级的磁铁矿粉和-0.25+0.15mm粒度石英颗粒形成的二元混合加重质在适当的操作条件下可实现精煤的低密度分选。此外本文简要探究了石英砂-磁铁矿粉二元加重质介质分离回收工艺,利用筛分-干法磁选-脉动流化床工艺可实现石英砂和磁铁矿粉的有效回收。借助Fluent软件模拟二维脉动流化床流化过程和高速动态系统拍摄二维脉动流化床流化过程,进一步验证了脉动流化床中石英砂-磁铁矿粉二元加重质的颗粒运动规律、床层密度分布规律及气泡的运动规律。本文通过试验研究与模拟探究得到并验证了脉动流化床的低密度加重质级配及合适操作参数范围,为干法分选细粒低灰煤产品提供了有效的加工工艺。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2016-06-01）
张盼盼[4]（2016）在《脉动流化床对褐煤分选提质的试验研究》一文中研究指出能源短缺已成为全球性问题,在我国能源储备中,褐煤储量占全国煤炭储备的1/8。随着优质煤资源的不断开发与利用,如何高效利用褐煤资源成为当今社会的研究重点。本论文在普通气固流化床中引入脉动气流,抑制气泡的生成与长大,减小床层物料的沟流和短路,改善流化质量,强化分选过程,实现细粒煤有效分选。本文研究了脉动流化床中各操作因素对细粒褐煤的干燥特性,拟合与分析了不同温度下两粒度级褐煤的干燥试验结果,并确定了适合褐煤在不同温度下干燥的动力学模型;对比冷态条件与热态条件下不同操作因素对细粒褐煤分选的影响,并在单因素试验推断出的最佳操作范围内进行正交试验,确定褐煤分选提质的最佳操作条件。细粒褐煤在脉动流化床中干燥过程中,干燥速率受入口温度、气流速度、脉动频率的影响比较大,受床高的影响较小。入口温度的升高、气流速度的增大、脉动频率的增大,均使细粒褐煤的湿含量降低,干燥速率升高。但当气流速度、脉动频率超过一定范围后继续增加,反而对褐煤干燥基本没有影响。结合薄层干燥模型拟合不同温度下的试验结果知,Logarithmic模型最适用于描述褐煤在脉动流化床中的干燥。基于细粒褐煤干燥特性的研究,在脉动流化床中进行-6+3mm、-3+1mm褐煤的分选试验研究,在因素试验环节选用灰分离析标准差评价分选效果。在单因素试验确定的各因素最佳取值范围的基础上,采用Design-expert软件中的响应曲面法研究了各因素间的交互作用,确定了-6+3mm、-3+1mm褐煤分选的最佳条件。分选结果表明:热态条件下褐煤分选效果优于冷态条件下的分选效果,脉动流化床分选-6+3mm、-3+1mm两粒度级褐煤可能偏差E值分别为0.12~0.16g/cm3和0.10~0.16g/cm3。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2016-05-01）
王厚坤,赵跃民,董良,张勇,王亚男[5]（2016）在《空气重介质脉动流化床试验参数的研究》一文中研究指出为进一步提高空气重介质流化床分选精度和操作灵活性,将脉动气流引入空气重介质流化床对-13+6 mm煤炭进行分选试验,考察气流速度、脉动气流频率和床层高度等因素对分选效果的影响规律,并通过正交试验确定空气重介质脉动流化床中煤炭分选最佳操作条件。(本文来源于《煤炭技术》期刊2016年04期）
董良[6]（2015）在《浓相脉动流化床流化与分选机理研究》一文中研究指出煤炭是我国的主要基础能源,实现煤炭的清洁开发利用与近零排放是未来我国能源与煤炭发展的唯一道路。目前,湿法选煤技术在我国选煤领域占据主导地位,但近年来,随着水资源短缺与环境污染问题的日益严峻,湿法选煤技术的应用受到限制。因此,迫切需要发展高效的干法选煤技术。随着模块式干法重介质流化床选煤技术的工业应用,+6 mm的块煤已经实现高效的干法分选,而对于含量日益增多的细粒煤,尚缺少成熟的高效干法分选技术。本文首次将脉动气流的强制振动能量引入到分选流化床中,形成浓相脉动流化床,通过外加能量,改善分选流化床的流态化质量,增强床层密度的均匀稳定性,强化细粒煤的分选过程,从而实现细粒煤的有效分选。对浓相脉动流化床进行平稳性检验和各态历经检验,确定浓相脉动流化床是一个平稳随机过程。基于平稳随机过程的测试与分析方法,对浓相脉动流化床的床层密度进行了测量,并重构出其密度分布云图。随着气流脉动频率的增大,流化床上层、中层和下层的密度变化存在显着差异,根据床层密度与脉动气流频率的响应特性,将频率分为低频、中频和高频叁个区域,在中频区内,床层密度自上而下逐渐增大,密度在流化床横截面内的分布均匀,且随时间变化的波动小,适合细粒煤的分选。压力信号能够反映出气固流化床的气泡行为与流体力学特性等,在分选流化床中,由于脉动气流的作用,产生了附加气体运动,保证了流化床在一个脉动周期内的稳定性;通过对压力信号进行频域分析,得到分选流化床的能量耗散率随着床层高度的增加而增大;通过相干性分析分离出不同类型的压力信号,间接反应出床层中不同类型的气泡行为。基于对压力特性的分析与研究,提出了气泡与加重质颗粒的振动作用体系,将床层中的气泡等效为具有一定刚度的弹簧,建立了流化床床层振动过程动力学方程。采用计算颗粒流体力学的方法,对分选流化床的脉动流态化过程进行了仿真实验研究,气泡的运动和爆裂行为会对加重质颗粒运动产生严重的影响。在分选流化床中引入脉动气流后,床层中气泡运动减弱,气流和颗粒相的水平运动速度显着减小,加重质颗粒在竖直方向和水平方向上的运动均从杂乱状态转变为有序状态,加重质环流和颗粒返混现象得到明显改善。基于基础理论研究和试验研究,在浓相脉动流化床实验室系统中进行了-6+1mm细粒煤的分选试验研究,提出了灰分离析标准差评价气流速度与脉动气流频率对细粒煤按密度分层的作用效果。分选结果显示,对-6+3 mm和-3+1 mm细粒煤的分选可能偏差E值分别为0.19 g/cm3和0.10 g/cm3,对-6+1 mm高变质程度的无烟煤分选可能偏差E值可达到0.09 g/cm3。通过脉动流化床的分选,原煤中的黄铁矿等无机硫元素在矸石中富集,精煤产品的硫分显着降低。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2015-05-01）
黄斌,陈鹤[7]（2013）在《脉动流化技术在联合收割机清选装置上的应用》一文中研究指出应用脉动流化技术于气流筛子式水稻清选装置,有利于增强稻谷与断穗等杂物混合物的分离效果,提高谷物的清洁度。本文在探讨水稻清选机理的基础上,分析了脉动频率(f)、脉宽比(I)对混合物分离效果的影响,提出了水稻联合收割机分选装置中脉动流化技术的研究方向。(本文来源于《现代农业装备》期刊2013年04期）
董良,赵跃民,李晓明,段晨龙,邵明[8]（2011）在《空气重介质脉动流化床流化特性研究》一文中研究指出为研究脉动流化床的流化效果,对不同脉动气流参数条件下脉动流化床和传统流化床的流化特性进行了对比试验,并分别对流化曲线、流化床床层压降以及床层中心点密度波动进行了分析。结果表明,脉动流化床在临界流化状态时,床层压降变化平稳,流化曲线不会出现凸峰。脉动流化床中床层压降波动显着小于传统流化床,其床层密度的稳定性更高,相同流化数(流化床工作气流速度与起始流化速度的比值)时,脉动流化床具有更低的床层密度。(本文来源于《煤炭科学技术》期刊2011年12期）
彭巧云[9]（2011）在《双组份脉动流化床混合特性的模拟研究》一文中研究指出气固脉动流化床作为一种先进的流态化技术,现已被广泛应用于能源、化工等领域。脉动气流的加入可以改善普通流化床的流动及传质传热特性,实现许多带有高分散性、成团性和粘性物料的工艺过程,这些常常涉及到双组份或多组分物料颗粒的混合等问题。但流化床内更为复杂的流动状态,使得实验研究变得更加困难。数值模拟方法的优点是可以避免实验研究中的很多系统误差和人为误差,依靠可靠的曳力模型、湍流模型等进行模拟,节省实验时问和成本,对流化床的操作具有指导意义。本文在计算流体力学软件中对等密度体系(不同粒径的硅胶)和不等密度体系(等粒径的玻璃珠和小米)颗粒在矩形波脉动进气的流化床的运动行为进行描述,采用欧拉双流体模型,进行了数值模拟,模拟过程中使用自定义函数定义了脉动气流的波形、频率、波幅等参数,根据收敛性要求选取了松弛因子、时间步长以及求解方式。针对双组份流化床,提出了混合指数作为混合效果的评价标准,分析了高频,低频和共振频率下流化床的混合特性,讨论了在相同脉宽比下改变脉动周期对混合过程的影响,以及脉动流化时,床层压降的波动情况,最后比较了颗粒密度与粒径对流态化的影响。模拟结果表明共振频率下的脉动气流,相比于高频和低频时,能更好地使两种固体颗粒流化混合,得到随床高分布较均匀的平均粒径,混合过程有良好的稳定性。在相同条件下,等密度体系混合效果优于非等密度体系混合效果,说明颗粒密度是造成分离的最主要原因。脉动辅助进气对比连续进气,混合效果更优,还能节约能源,应用前景更广。(本文来源于《天津科技大学》期刊2011-03-01）
胡娅君[10]（2010）在《脉动流化床混合与分离特性的实验研究》一文中研究指出脉动流态化是一种先进的加工多相系的新方法,利用它可以实现许多带有高分散性、成团性和粘附物料的工艺过程。当处理不同种类或不同性质的颗粒物料时,通常要求床层物料混合均匀,气固接触良好,因此会涉及到双组分或多组分物料颗粒的混合分离等问题。本论文提出了应用脉动辅助进气的方式来促进双组分物料颗粒的混合过程,由于脉动流化床流体动力学特性很复杂,其颗粒的混合机理还没有得到很好地理解。因此,将针对脉动流化床双组分颗粒的混合进行实验与理论研究。以不同粒径的硅胶、相同粒径的玻璃珠与谷子作为实验物料,对脉动流化床的混合特性进行了冷态模拟实验,分析沉积组分浓度沿床层位置的分布,以混合指数作为评定混合质量的方法。探讨了不同方式进气、颗粒粒径(dp)、颗粒密度(pp)、脉宽比(I=ton/toff)、脉动频率(f)、进气气速(u)对双组分物料颗粒混合的影响,同时,针对不同的物料体系对以上各参数进行实验分析,对比两种不同体系下的各个参数对混合效果的影响。对于实验所应用的两种体系物料,在相同条件下,等密度体系混合效果优于非等密度体系混合的效果,粒径差在双组分颗粒的混合中起决定作用。(本文来源于《天津科技大学》期刊2010-03-01）
脉动流化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
流化床在工业中具有广泛的应用范围,它在工业应用中可以将固态颗粒等属性物质进行流态化处理从而实现大规模、高效率的工业应用。流化床与传统的反应器及设备相比较,流化床设备具有设备大型化、过程易于控制、传热传质效率较高、床内温度分布较均匀等优点,并且能够改善气固两相间的接触效率,减少传热热阻,从而提高传热效率。但是在处理一些较细颗粒、比重较低的生物质和含水较大原料时容易出现沟流、结块等非正常流化现象。所以应对流化床进行部分改进。我们针对上述流化床所出现的运行非正常现象进行了技术探讨和改进,提出了脉动流化床的解决方案,并针对此种方案的可行性以及同普通流化床的运行特性进行了对比,对脉动流化床的运行特征进行了分析,尝试找到其合理的运行工况参数。为此我们进行了以下几方面的探究:本次试验系统在原有常规流化床的基础上增加脉动气流,这种情况下在脉动气流停止加入时也会有一股稳定的气流进入对流化床对原料进行流化。并且在总进气流量不变的情况下来研究稳定气流和脉动气流不同比例分配对流化床流动特性及传热传质效果带来的影响,通过实验探究了在总气流量一定的情况下,改变稳定气流和脉动气流流量分配比例并利用采集的温度、压力、湿度等参数对流化床的流化情况以及传热传质效果进行分析,尝试利用气流波动图以及空气焓值进行分析。发现在较低脉动气体流量下低频率的0.25Hz脉动气流适合流化内传热传质的进行,而在脉动气流流量加大后则高频率的3.3Hz更为适合;并且在加入脉动气体之后会提高气固两相间的传热传质,但在频率提升到一定高度之后优势减弱。而温度参数对物料最终的干燥程度即最终湿含量影响最大,在进行了多个温度的实验之后发现,在90℃时流化床内传热传质速度最快干燥效果最好,并且能量消耗较少;在进气配比方面,进气比例的大小具有一定的影响,在进气流量较小时应提高脉动气流流量,而在流量较大时应使稳定气流保持在最小流化风速流量附近。在对相关实验结果进行分析后,提出利用脉动气流波动曲线图合理的解释了相关结论;利用湿空气焓值变化来分析并合理解释了相关实验现象,提出了一种合理的解释方法。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
脉动流化论文参考文献
[1].王婷.脉动流化床流动与传热特性多尺度分析与CFD-DEM数值模拟[D].东北电力大学.2019
[2].郭浩.脉动流化床内干燥特性研究[D].东北电力大学.2017
[3].袁文超.脉动流化床低密度分选细粒煤试验研究[D].中国矿业大学.2016
[4].张盼盼.脉动流化床对褐煤分选提质的试验研究[D].中国矿业大学.2016
[5].王厚坤,赵跃民,董良,张勇,王亚男.空气重介质脉动流化床试验参数的研究[J].煤炭技术.2016
[6].董良.浓相脉动流化床流化与分选机理研究[D].中国矿业大学.2015
[7].黄斌,陈鹤.脉动流化技术在联合收割机清选装置上的应用[J].现代农业装备.2013
[8].董良,赵跃民,李晓明,段晨龙,邵明.空气重介质脉动流化床流化特性研究[J].煤炭科学技术.2011
[9].彭巧云.双组份脉动流化床混合特性的模拟研究[D].天津科技大学.2011
[10].胡娅君.脉动流化床混合与分离特性的实验研究[D].天津科技大学.2010