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《磁穩(wěn)定床傳質(zhì)、傳熱特性實(shí)驗(yàn)研究與流動(dòng)狀況數(shù)值模擬》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文磁穩(wěn)定床傳質(zhì)、傳熱特性實(shí)驗(yàn)研究與流動(dòng)狀況數(shù)值模擬姓名:李曉芳申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):化學(xué)工程指導(dǎo)教師:張金利20050101中文摘要中又摘要兼具流化床與固定床特點(diǎn)的磁穩(wěn)定床反應(yīng)器,具有重要的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值,目前該類反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與放大缺乏必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),因此對(duì)磁穩(wěn)定床的氣液傳質(zhì)、液固傳質(zhì)、液固傳熱及局部流動(dòng)特性進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)研究了氣液并流/逆流三相磁穩(wěn)定床的氣液傳質(zhì)特性,獲得了操作條件和物性參數(shù)對(duì)氣液傳質(zhì)的影響規(guī)律:在外加磁場(chǎng)的作用下,氣液并流/逆流三相磁穩(wěn)定床與普通三相流化床相比,磁
2、穩(wěn)定床的氣液體積傳質(zhì)系數(shù)較大;氣液傳質(zhì)系數(shù)k.a(chǎn)隨磁場(chǎng)強(qiáng)度、表觀氣速、表觀液速、顆粒直徑的增加而增加,其中隨表觀氣速的增加近似線性;在較低的液相粘度范圍內(nèi),液相粘度的增加有利于氣液傳質(zhì)的進(jìn)行:獲得了氣液并流、逆流三相磁穩(wěn)定床中氣液傳質(zhì)系數(shù)的回歸關(guān)聯(lián)式,回歸值與實(shí)驗(yàn)值吻合較好。采用電化學(xué)方法測(cè)定了氣液逆流三相磁穩(wěn)定床液固傳質(zhì)系數(shù),其變化規(guī)律為:與普通逆流三相流化床相比,氣液逆流三相磁穩(wěn)定床中的液固傳質(zhì)系數(shù)K。較大;液固傳質(zhì)系數(shù)K。隨磁場(chǎng)強(qiáng)度、表觀液速、表觀氣速的增加而增大;液體粘度及液體表面張力的增加均使
3、液固傳質(zhì)系數(shù)減少;局部液固傳質(zhì)系數(shù)K?;旧媳3譃槌?shù),在軸向分布均勻,在徑向上除了靠近壁面附近較大外,其它位置分布均勻;回歸得到了液固傳質(zhì)系數(shù)的關(guān)聯(lián)式,該關(guān)聯(lián)式在實(shí)驗(yàn)操作范圍內(nèi)能較好地預(yù)測(cè)液固傳質(zhì)系數(shù)的大小。采用電加熱金屬薄膜式表面測(cè)溫法試驗(yàn)研究了液固磁穩(wěn)定床、氣液并流/逆流三相磁穩(wěn)定床的液固傳熱特性,研究結(jié)果顯示出:與普通流化床相比,在同樣的操作條件下磁穩(wěn)定床中的液固傳熱系數(shù)較小,并且磁穩(wěn)定床中的液固傳熱系數(shù)均隨著表觀液速的增加而增加,隨磁場(chǎng)強(qiáng)度、液相粘度的增加而減小,液固傳熱系數(shù)在徑向上分布均勻;
4、在氣液并流/逆流三相磁穩(wěn)定床中,液固傳熱系數(shù)均隨表觀氣速的增加和表面張力的減小而增加;建立了三種床中的液固傳熱系數(shù)的關(guān)聯(lián)式。利用Eulerian.Eulefian模型結(jié)合顆粒動(dòng)力學(xué)理論對(duì)液固/氣固磁穩(wěn)定床的流動(dòng)特性進(jìn)行了數(shù)值模擬,模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)吻合較好,膨脹高度比模擬值與實(shí)驗(yàn)值的平均偏差為2.21%,固含率的平均偏差為1.44%。利用該模型可以獲得流動(dòng)結(jié)構(gòu)的演變規(guī)律,可有效進(jìn)行工業(yè)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:磁穩(wěn)定床氣液傳質(zhì)液固傳質(zhì)液固傳熱數(shù)值模擬ABSTRACTCombiningthecharacteris
5、ticsofthefluidizedbedwiththoseofthefixedbed,themagneticallystabilizedbedreactorshaveexperiencedwidelyindustrialapplications.UptonOW,itlacksoffundamentaldataforthedesignandscaleupofthesekindsofreactors.Therefore,thecharacteristicsofgas—liquidmasstransfer,
6、liquid—solidmasstransfer,liquid—solidheattransferandthelocalhydrodynamicshavebeenstudiedinthisdissertation.Thegas—liquidmasstransfercharacteristicinthegas—liquidconcurrentandcountercurrentthree—phasemagneticallystabilizedbedhavebeenstudiedinthispaper,Eff
7、ectsofoperationconditionsandphysicalparameters(suchasmagneticfieldintensity,superficialliquidvelocity,superficialgasvelocity,particlessizeandliquidviscosity)onthegas—liquidmasstransferhavebeenobtained.Itshowsthatundertheeffectofexternalmagneticfield.thev
8、olumetricmasstransfercoe瓶cientsofgas-liquidmasstransferinthegas—liquidconcurrentandcountercurrentthree—phasemagneticallystabilizedbedarelargerthanthatofnormalthree-phasefluidizedbeds.Thegas—liquidmasstransfercoefficientkLa