循環(huán)流化床內(nèi)部顆粒流動(dòng)特性的試驗(yàn)研究.pdf

1、循環(huán)流化床內(nèi)固相顆粒運(yùn)動(dòng)特性的研究對(duì)于揭示床內(nèi)氣固兩相流機(jī)理具有重要意義。由于高速攝像技術(shù)具有直觀、對(duì)流場(chǎng)不產(chǎn)生干擾等優(yōu)點(diǎn)，使得這一技術(shù)在研究循環(huán)流化床氣固兩相流動(dòng)方面得到較為廣泛的應(yīng)用。　　本文利用高幀頻的高速攝像和綠光激光對(duì)冷態(tài)循環(huán)流化床內(nèi)氣固兩相流中的顆粒運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，主要包括三部分內(nèi)容：循環(huán)流化床內(nèi)部顆粒團(tuán)的運(yùn)動(dòng)、顆粒旋轉(zhuǎn)以及顆粒碰撞?！　∈紫妊芯苛藲夤虄上嗔髦械念w粒團(tuán)聚行為，分析了不同工況下不同截面處顆粒團(tuán)的形狀

2、、大小和運(yùn)動(dòng)過(guò)程。顆粒團(tuán)形狀多樣、大小不一，本文分析了顆粒團(tuán)的最大值尺寸。研究發(fā)現(xiàn)：在實(shí)驗(yàn)研究范圍內(nèi)，床內(nèi)參數(shù)的改變對(duì)顆粒團(tuán)的形狀大小、存在時(shí)間影響不是很大。分析拍攝圖像，獲得了顆粒團(tuán)的整體運(yùn)動(dòng)速度，并且從實(shí)驗(yàn)中得到在貼壁處下落顆粒團(tuán)的速度基本保持不變。在本文研究的范圍內(nèi)得到顆粒團(tuán)的存在時(shí)間一般在10ms-200ms之間。觀察顆粒團(tuán)的運(yùn)動(dòng)，分析顆粒團(tuán)形成和破碎過(guò)程，初步探討顆粒團(tuán)的形成機(jī)理和破碎原因。同時(shí)，對(duì)顆粒團(tuán)內(nèi)部顆粒運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了一些

3、嘗試性工作。　　然后，本文利用顆粒的不規(guī)則形狀或不規(guī)則表面導(dǎo)致的顆粒圖像特征點(diǎn)作為顆粒旋轉(zhuǎn)速度判定的主要依據(jù)，并對(duì)所提出的用于消除轉(zhuǎn)速誤判斷的雙幀頻拍攝法進(jìn)行了理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。利用Matlab、PhotoShop和ACDsee軟件對(duì)稀相區(qū)截面內(nèi)的顆粒圖像進(jìn)行優(yōu)化和直觀分析得到：在流化床內(nèi)顆粒轉(zhuǎn)速最高可達(dá)2000r/s，平均轉(zhuǎn)速約為300r/s；顆粒平均轉(zhuǎn)速截面邊壁區(qū)高于中心區(qū)域，粒徑相對(duì)較小或者平均徑向速度較大的顆粒，其旋轉(zhuǎn)速度大