基于EMMS-1M曳力模型的空气反应器气固流动及化学反应特性数值分析.pdfVIP

第43卷第7期动力程学报Vol.43No.7

2023年7月JournalofChineseSocietyEngineeringJul.22023

yofPower

文章编号：1674-7607（2023)07-0815-08D0I:10.19805/ki.jcspe.2023.07.001

基于EMMS-1M电力模型的空气反应器气固

流动及化学反应特性数值分析

李慧君，王业库，鲁许鳌，张久意

（华北电力大学能源动力与机械工程学院，河北保定071003）

摘要：针对传统曳力模型难以准确预测气固相间曳力的问题，考虑到计算精度和模型通用性，选

用经过介尺度修正的EMMS-1M曳力模型耦合双流体模型，模拟了颗粒直径和进口气速对空气反

应器冷态流化和热态化学反应的影响。结果表明：颗粒直径减小和进口气速增加，使床层气体压力

分布更加均匀，床层轴向颗粒体积分数降低，床层颗粒返混现象减弱，颗粒轴向速度增加，温度升高

促进反应正向进行，氧气转化率升高；进口气速增加，使颗粒在床层分布均匀，气固混合彻底，促进

了化学反应，但进口气速过高，会携带出大量的颗粒，且在床层的停留时间减少，不利于气固化学反

应的发生。

关键词：气固两相流；化学反应；介尺度；数值模拟

中图分类号：TK121文献标志码：A学科分类号：470.30

NumericalAnalysisofGas-SolidFlowandChemicalReaction

CharacteristicsofAirReactorBasedonEMMS-1MTracing

ForceModel

LIHuijun,WANGYeku,LUXuao,ZHANGJiuyi

(SchoolofEnergy,PowerandMechanicalEngineering,NorthChinaElectricPowerUniversity,

Baoding071003,HebeiProvince,China)

Abstract:Aimingattheproblemthattheconventionaldragforcemodelisdifficulttoaccuratelypredictthe

gas-solidinterphasedragforce,consideringthecalculationaccuracyandmodelgenerality,theEMMS-1M

dragforcemodelwithmesoscalecorrectioncoupledwiththetwo-fluidmodelwaschosentosimulatethe

effectsofparticlesizeandinletgasvelocityonthecold-statefluidizationandthermalchemicalreactionsin

theairreactor.Resultsshowthat:thedecreaseofparticlesizeandincreaseofinletgasvelocityresultinu-

niformbedgaspressuredistribution;thebedaxialparticleconcentrationdecreases,thebedparticlemixing

returnphenomenoncanbe