气固流化床中空隙率研究.pdfVIP

第14卷 第1期 四 川 轻 化 工 学 院 学 报 Vol.14 No.1 JOURNAL OF SICHUAN INSTITUTE OF 2001年3月 Mar.2001 文章编号 1008-438X200101-0005-05 气固流化床中空隙率研究 1 2 杨 虎 石炎福 (1.四川轻化工学院材料与化学工程系 四川 自贡 643033 2.四川大学化学工程学院 四川 成都 610065 摘 要 空隙率是气固流化床中最重要的参数之一 本文采用 PV4A型光纤颗粒测速仪在直 径为 90mm的流化床中测定了不同颗粒在床层不同位置处及不同气速下空隙率的时间序列 采用 统计分析法 功率谱分析法分析了空隙率的时间序列 并重构出空隙率时间序列的吸引子 关键词 气固流化床 空隙率 时间序列 中图分类号 TQ026.7 文献标识码 A 空隙率是研究气固流化床中气固两相间动量传递 热量传递 质量传递的最重要的参数之一 但气固流化床中颗粒 流体两相流最基本的特征是颗粒聚集的密相和流体聚集的稀相共存,无论 是鼓泡流化床还是循环流化床中都存在这种整体和局部的不均匀性,即空隙率在床层中空间分布 的不均匀性和时间上的不均匀性[12] 尽管人们对空隙率的分布已作了大量的实验研究,但仍未 能对气固流化床中的空隙率分布进行定量描述 因此,仍需对气固流化床的空隙率进行大量的研 究 1 实验装置及流程 本文所建立的实验装置主要由供气系统 气固流化床实验系统 PV4A型颗粒测速仪及分析 系统组成 如图 1所示 流化床是内径为90mm高为 1m的有机玻璃管 底部为由填料层和分布板组成的气体分布段 分布板是开孔率为8%孔径为2mm的有机玻璃板 并覆以 100目的尼龙网 以使气体尽可能均 匀分布 气体由风机提供 经稳压罐后由流量调节阀调节流量 并经转子流量计计量 进入流化 床的底部 在流化床侧壁的不同高度处开孔 将光纤探头从开孔处插入流化的颗粒层 以测定不 同颗粒床层在径向 轴向位置上及不同流速下的空隙率 由于固体颗粒和气体对光具有不同的反 射特性 当固体颗粒和气体经过光纤探头时 PV4A型颗粒测速仪的光纤探头将接受到不同强度 的反射光 从而反映床层的空隙率变化 PV4A型颗粒测速仪的光纤探头测得的空隙率信号经PV4A 型颗粒测速仪内的光电倍增管转换为电信号 再经放大和A/D转换 通过在Windows系统下运行 的采样软件控制采样频率和采样点数量 然后将采集的空隙率信号存储在计算机中 实验中分别测定了PVC(dp=0.6~0.71mm0.9~1.0mm)及河沙 dp=0.4~0.56mm0.56~0.71mm 0.9~1.0mm在床层中不同位置上及不同流速下空隙率的时间序列 图2所示的是粒径为0.9~1.0mm 的PVC在流速为0.3932m/s的空隙率时间序列 收稿日期 2000-10-23 基金项目 国家自然科学基金资助项目 作者简介 杨 虎 1967-男 四川威远人 讲师 主要从事化学工程研究 万方数据 6 四 川 轻 化 工 学 院 学 报 2001年3月 尾气 9 11 12