循环流化床制取流体冰中液滴碰撞聚并试验研究-东南大学学报.pdf

第３７卷第５期 东南大学学报（自然科学版） Ｖｏｌ３７Ｎｏ５ 　 ２００７年９月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｓｅｐｔ．２００７ 　　　　　　 循环流化床制取流体冰中液滴碰撞 聚并实验研究 彭正标　梁坤峰　袁竹林　徐大勇　何张陈 （东南大学能源与环境学院，南京２１００９６） 摘要：对雾化液滴在液 液循环床体内碰撞 聚并现象进行了研究．在相同喷速下，通过改变载冷 介质流量和温度，考察了影响液滴聚并发生频率的关键因素；采用高分辨率数码摄像仪实时采集 床内颗粒在同一工况下不同高度处的流动状态，应用图像处理与数值计算相结合的方法，分析了 颗粒平均粒径沿床高的变化趋势；对载冷介质温度最低时实验所获得的冰晶进行粒径的测量与 统计整理，探讨了抑制液滴聚并的方案．结果表明，液滴聚并严重地影响了冰晶尺寸及其分布；在 载冷介质流量较小时，液滴聚并频率大大降低，而在载冷介质温度较低时，液滴表面局部破碎及 快速冻结导致颗粒平均粒径沿床高呈减小的变化趋势．在保证经济性及不冰堵的条件下，可以通 过降低载冷介质温度和减小其流量来改善所制取流体冰冰晶的质量． 关键词：液 液循环流化床；液滴聚并；流体冰冰晶 中图分类号：ＴＱ０２７３＋５　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２００７）０５０８２６０７ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｃｏｌｌｉｓｉｏｎｃｏａｌｅｓｃｅｎｃｅｏｆｄｒｏｐｓｉｎｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｆｌｕｉｄｉｚｅｄｂｅｄｆｏｒｉｃｅｓｌｕｒｒｙｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ＰｅｎｇＺｈｅｎｇｂｉａｏ　 ＬｉａｎｇＫｕｎｆｅｎｇ　ＹｕａｎＺｈｕｌｉｎ　 ＸｕＤａｙｏｎｇ　 ＨｅＺｈａｎｇｃｈｅｎ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｈｅｎｏｍｅｎａｏｆｄｒｏｐｓｃｏａｌｅｓｃｅｎｃｅｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｉｎｌｉｑｕｉｄｌｉｑｕｉｄｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｆｌｕｉｄｉｚｅｄ ｂｅｄ．Ｃｒｉｔｉｃａｌｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｄｒｏｐｓｃｏａｌｅｓｃｉｎｇｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈｖａｒ ｙｉｎｇｔｈｅｍａｓｓｆｌｏｗｒａｔｅａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｃａｒｒｉｅｄｏｉｌｍｅｄｉｕｍａｔｓａｍｅｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆｊｅｔｔｉｎｇ．Ｔｈｅ ｈｉｇｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｄｉｇｉｔａｌＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅｃｏｕｐｌｅｄｅｖｉｃｅ）ｃａｍｅｒａｗａｓｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏａｃｑｕｉｒｅｔｈｅｄｒｏｐｓｆｌｏｗ ｒｅｇｉｍｅｉｎｒｅａｌｔｉｍｅａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｈｅｉｇｈｔｓ．Ｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｔｅｎｄｅｎｃｙｏｆｔｈｅｍｅａｎｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅａｌｏｎｇｔｈｅ ｂｅｄｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｖｉａｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ．Ｉｃｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｐｒｏｄｕｃｅｄａｔｔｈｅｌｏｗ ｅｓｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｏｉｌｍｅｄｉｕｍｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄｍａｎｕａｌｌｙａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅｓｏｒｔｅｄ．Ｂａｓｅｄ ｏｎｔｈｅｓｅｔｈｅｓｃｈｅｍｅｔｏｒｅｓｔｒａｉｎｄｒｏｐｓｃｏａｌｅｓｃｉｎｇｗａｓｅｘｐｌｏｒｅｄ．Ｆｉｎａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆｄｒｏｐｓｃｏａｌｅｓｃｅｎｃｅｏｎｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｃｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｉｓｓｔｒｏｎｇａｎｄｉｎｔｅｎｓｅ，ａｎｄｔｈｅｄｒｏｐｓ ｃｏａｌｅｓｃｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｅｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｍａｓｓｆｌｏｗｒａｔｅｏｆｔｈｅｏｉｌｍｅｄｉｕｍ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｐａｒ ｔｉａｌｓｕｒｆａｃｅｂｒｅａｋｕｐａｎｄｓｗｉｆｔｆｒｅｅｚ