2004 确定性颗粒轨道模型在流化床模拟中的研究进展

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制药流化床颗粒制备过程数值模拟及实验研究

制药流化床颗粒制备过程数值模拟及实验研究流化床因其高效的气固混合特性,且可同时完成颗粒的干燥、混合、包衣和制粒过程,成为制药工业中广泛采用的反应器。

其中,带有Wurster芯管的底喷流化床是制药工业普遍采用的一种设备,可有效避免湿式死床和颗粒聚团现象的产生,加强颗粒的分散性,提高包衣效率和成品质量。

但由于底喷流化床中气固两相流动本身的复杂性及结构的特殊性,监测运行过程中床内气固流场的变化、优化床体结构和运行工况、保证包衣效率和成品质量也变得更为复杂。

寻找合适的方法监测制药流化床中的复杂气固两相流动及颗粒干燥过程、优化床体结构和运行工况,成为提高生产效率、保证制药产品质量的前提。

本文以制药流化床为研究对象,结合数值模拟和实验测量方法,研究Wurster流化床中的复杂气固两相流动,探究不同曳力模型、几何尺寸和运行工况对床内流场的影响,为之后Wurster流化床数值模拟中模型的选取及其几何结构和运行工况的优化提供理论基础和方向指导。

同时,结合颗粒干燥三相数学模型,对制药流化床中的颗粒干燥过程进行研究,并与数值模拟方法进行结合和对比分析。

论文主要从以下三个方面展开:首先,针对Wurster流化床中的流场特性及数值模拟模型的选择,本文基于欧拉-欧拉双流体模型数值模拟方法和电容层析成像技术(ECT),对Wurster流化床内的气固流动进行了三维非稳态数值模拟和实验测量,研究了床内的复杂气固两相流动特性,探究了不同曳力模型对流场数值计算结果的影响。

通过与实验测量结果进行对比,得出了适用于Wurster流化床数值模拟的曳力模型。

数值模拟结果准确地再现了流化床"上稀下浓"的分布特征、颗粒在床内四个区域中的连续循环状态及密相区气泡的产生和分布。

床内的压力损失主要集中在床层底部,且压力信号表现出很强的周期性。

Wen-Yu和Gidaspow曳力模型计算结果与ECT测量结果吻合较好,而EMMS模型计算结果并不能准确再现气泡的产生与分布,与ECT测量结果相差较大。

颗粒流体动力学的模拟和预测方法

颗粒流体动力学的模拟和预测方法颗粒流体动力学（DPM）是一种利用数值模拟方法研究颗粒物和流体相互作用的技术，也是一种颗粒物在流体中行为的模拟和预测的方法。

近年来，随着计算机技术的飞速发展，颗粒流体动力学在许多工业应用领域得到了广泛的应用，如化工、制药、食品加工，以及碳排放减排等。

本文将介绍颗粒流体动力学的模拟和预测方法。

一、颗粒流体动力学的定义颗粒流体动力学是一种涉及颗粒流体的微观、宏观物质力学方面的新兴科学。

它通过离散元数值计算与连续流体动力学方程的求解来实现颗粒物质运动状态的模拟和预测。

二、颗粒流体动力学的基本原理颗粒流体动力学的基本假设是颗粒粒子之间的距离比颗粒直径要远，因此可以认为在微观尺度下，颗粒粒子之间不存在压缩性。

采用离散元数值计算与连续流体动力学方程的求解法，通过计算颗粒粒子间的相互作用力，来模拟颗粒流体力学现象。

三、颗粒流体动力学的模拟方法颗粒流体动力学的模拟方法可以分为两种类型，一种是使用拉格朗日方法，即由颗粒粒子来表示颗粒流体的运动状态；另一种是使用欧拉方法，即通过流体体积元来表示颗粒流体的运动状态。

四、颗粒流体动力学的预测方法颗粒流体动力学的预测方法主要包括了颗粒物质的输送预测和颗粒物质的沉积预测两种。

颗粒物质的输送预测能够帮助工程技术人员确定颗粒物的最终运动路径，从而保证颗粒物质在生产过程中稳定运行。

颗粒物质的沉积预测则主要用于预测颗粒物质在资产的运动过程中产生的磨损和破坏。

五、颗粒流体动力学的应用颗粒流体动力学的应用领域非常广泛。

在制造业领域，颗粒流体动力学技术被广泛用于分散、混合和包覆颗粒物质。

在食品加工业领域，颗粒流体动力学技术被用于设计和优化离子交换器和膜过滤器。

在石油和化学工程领域，颗粒流体动力学技术被用于优化生产过程，从而增加产量和效益。

最近，颗粒流体动力学技术也用于减缓碳释放和在减排过程中提高燃料利用率。

六、颗粒流体动力学的未来发展颗粒流体动力学将成为未来的研究热点之一，其深入研究将有助于人类更好地利用颗粒物质，进一步推进工业和技术进步。

流化床干燥设备中颗粒结构的研究进展

流化床干燥设备中颗粒结构的研究进展流化床干燥设备是一种常用于进行固体颗粒物的干燥处理的技术装置，该设备在化工、制药、食品等行业中被广泛应用。

在流化床干燥设备中，颗粒结构的特征对干燥效果和设备性能具有重要影响。

本文将详细介绍流化床干燥设备中颗粒结构的研究进展。

首先，颗粒结构的研究对于流化床干燥设备的设计和优化具有重要意义。

颗粒结构的研究包括颗粒形状、粒径分布、颗粒间的空隙结构等方面。

研究表明，颗粒形状对干燥速度和干燥均匀性有重要影响。

例如，球形颗粒在流化床中更容易形成稳定的床层，从而提高干燥的效果。

而粒径分布的研究可以帮助确定最佳的颗粒大小范围，以提高干燥速度和均匀性。

此外，颗粒间的空隙结构对于气固两相流的传递和混合也具有重要影响。

其次，颗粒结构对于流化床干燥设备的操作参数的选择和优化也有一定影响。

操作参数包括气体速度、床层高度、颗粒填充密度等。

颗粒结构的研究可以帮助确定最佳的操作参数范围，以提高干燥效果和设备性能。

例如，研究发现，在一定范围内增加颗粒填充密度可以提高干燥速度和热传导效率。

而颗粒结构的改变也会影响床层的气体分布和颗粒的间隙分布，进而影响干燥速度和均匀性。

颗粒结构的改变还可能引起流化床干燥设备的运行特性的变化。

研究发现，颗粒结构和颗粒形状对干燥设备的气力特性、热力学特性和动力学特性等方面都具有一定影响。

例如，颗粒结构的改变可能会导致床层的流态变化，从而影响干燥设备的气固两相流传递和传热传质效果。

此外，颗粒结构对颗粒流体化和粘附现象的发生也有一定的影响。

随着科学技术的不断进步，对流化床干燥设备中颗粒结构的研究也在不断深入。

目前，一些先进的实验和数值模拟技术被广泛应用于颗粒结构的研究。

例如，通过三维成像技术和颗粒追踪技术可以实时观察和分析颗粒结构的变化。

同时，使用计算流体力学模拟来研究流化床中颗粒的运动行为和流态变化。

这些研究方法为深入理解和优化流化床干燥设备提供了有力的支持。

总结起来，流化床干燥设备中颗粒结构的研究对于优化设备性能和提高干燥效果具有重要意义。

流化床内颗粒流体两相流的CFD模拟

万方数据万方数据万方数据万方数据万方数据第９期张锴等：流化床内颗粒流体两相流的ＣＦＤ模拟时难以获得颗粒的真实堆积率，因此研究者们需要假设最大颗粒堆积率，如洪若瑜等［４９’５６巧７１采用ｏ．５５，Ｃｈｅｎ等№１４３取ｏ．６０，Ｌｅｔｔｉｅｒｉ等［４５］选Ｏ．６２。

３．１液固体系在Ｏ．５ｍ（高）×０．１ｍ（宽）的二维流化床考察了液（ＩＤｌ＝１０００ｋｇ・ｍ一，产ｌ一１．ｏ×１０－３Ｐａ・ｓ）固（佛＝３０００ｋｇ・ｍ～，或一２．５×１０－３ｍ）体系内网格尺度、时间步长和收敛判据对床层固含率分布特性的影响。

结果表明：（１）从整体来看网格数目和时间步长对床层固含率分布的影响不大，但是从局部放大图可以发现，当网格数目（１０×５０和１５×７５）较少时，平衡时垂直方向上的固含率出现振荡，且１０×５０网格的振荡幅度大于１５×７５的网格，而网格数目（２０×１００和３０×１５０）较多时，床层固含率趋于均匀分布特征；（２）通过对０．０１、Ｏ．００５、０．００１、Ｏ．Ｏ００５ｓ和Ｏ．ｏ００１ｓ时间步长的模拟表明，ｏ．００１ｓ时间步长给出了更适宜的模拟结果；（３）收敛判据取１０一、１０－６和１０＿。

，所得模拟结果几乎完全一致，详细结果见文献［５８］。

３．２气固体系首先采用摄像法考察了图２所示中心孔口为Ｏ．０１０ｍ的２．Ｏｍ（高）×Ｏ．３ｍ（宽）拟二维流化床内射流形成及发展过程、射流穿透深度和射流频率。

实验以常温和常压下的空气为流化介质，ＧｅｌｄａｒｔＢ类物料的玻璃珠（佛＝２５５０ｋｇ・ｍ一，矾一２５０～３００肛ｍ，“ｍｆ一０．０７ｍ・ｓ－１）为固体。

通过对射流气速为７．０７ｍ・ｓ。

１的１２００张图像进图２实验装置流程示意图Ｆｉｇ．２｛ｋｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｐｐａｒａｔｕｓ行逐帧分析，发现当时间为ｏ．０２５ｓ时射流已经形成并开始逐渐长大，到ｏ．１５０ｓ时，该射流在分布器上方脱落形成气泡，并有新的射流产生。

流化床内颗粒与流体间传热研究进展

流化床内颗粒与流体间传热研究进展王伟文;谢建照;董纪鹏;张自生【摘要】The heat transfer between fluid and particles is mainly in the import section of the fluidized bed,and the coefficient of heat transfer between fluid and particles is closely related to the flow state around the granule.Through a large number of experiments,researchers expressed the coefficient of heat transfer between the fluid and particle by dimensionless quantity of hydromechanics,fluid physical parameters and heat transfer.Four methods about research of the coefficient of heat transfer between particles-fluid,heat transfer mechanism of gas-solid two-phase flow and heat transfer coefficient correlations which has been widely applied were summarized,the research direction and difficulty were put forward at the end.%流化床中流体与颗粒间的传热主要发生在流化床的进口部分,流体与颗粒间传热系数的大小与流体在颗粒周围空隙间的流动状态密切相关.研究者们经过大量实验,采用流体流动准数、流体物性参数和传热准数拟合回归出表达颗粒与流体间的传热系数的关联式.总结了四种研究颗粒与流体间传热系数的方法、气固两相流的传热机理和应用较为广泛的传热系数关联式,并进一步提出了研究目标和难点.【期刊名称】《化工科技》【年(卷),期】2017(025)004【总页数】5页(P65-69)【关键词】流化床;两相流;传热系数;关联式【作者】王伟文;谢建照;董纪鹏;张自生【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科大隆腾科技发展有限公司,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】TQ051.1+3从第一台流态化工业装置Winkler煤气化炉出现至今，对流态化技术的研究已有近百年历史。

简述流化床制粒的基本原理

简述流化床制粒的基本原理
流化床制粒是一种常用的固体颗粒制备技术。

其基本原理是将颗粒物料置于流化床中，通过对床层施加适当的气体流速，使颗粒床形成一种类似流体的状态。

在这个状态下，颗粒物料能够均匀地受到气体的搅拌和冲击，从而实现颗粒的制备和调控。

在流化床制粒中，气流起到了重要的作用。

通过调节气流的流速和流量，可以控制颗粒床的压力、温度、湿度等参数，进而影响颗粒的形态和性质。

通常采用的气流有空气、氮气等，可以选择性地调节床内的气氛，以满足不同颗粒制备的要求。

流化床制粒适用于较小的颗粒物料（一般在100微米至5毫米之间），可用于制备颗粒、粉末涂层、催化剂、微胶囊等。

它具有制备效率高、颗粒均匀、操作灵活等优点。

同时，通过调节气流参数，还可以实现颗粒的粒径、密度、形状等的调控。

流化床制粒仿真成绩评价

流化床制粒仿真成绩评价（实用版）目录1.流化床制粒概述2.流化床制粒的仿真技术3.流化床制粒成绩的评价方法4.结论正文一、流化床制粒概述流化床制粒，又称沸腾制粒，是一种利用气流使粉末物料悬浮呈沸腾状，再喷入雾状粘合剂使粉末结合成粒，最后得到干燥的颗粒的制粒方法。

该方法具有颗粒形状规整、粒度分布均匀、生产效率高等优点，被广泛应用于化工、医药、食品等领域。

二、流化床制粒的仿真技术随着计算机技术的发展，仿真技术在流化床制粒领域的应用越来越广泛。

通过建立数学模型和计算机模拟，可以对流化床制粒过程进行虚拟实验，从而预测和优化制粒过程的性能，提高制粒质量。

目前，流化床制粒的仿真技术主要包括以下几种：1.基于 CFD（计算流体动力学）的仿真技术：通过求解 Navier-Stokes 方程，模拟流化床制粒过程中的流体动力学行为。

2.基于 DEM（离散元法）的仿真技术：将床层中的颗粒离散为若干个粒子，通过求解牛顿第二定律，模拟颗粒在床层中的运动和结合过程。

3.基于 population balance model（群体平衡模型）的仿真技术：通过建立颗粒群的统计平衡模型，描述颗粒在不同状态下的分布和转化规律。

三、流化床制粒成绩的评价方法流化床制粒成绩的评价方法主要包括以下几个方面：1.颗粒形状和粒度分布：通过观察和测量颗粒的形状和粒度分布，评价制粒过程的效果。

2.颗粒强度和流动性：通过测量颗粒的压碎强度和流动性，评价颗粒的质量和稳定性。

3.生产效率和能耗：通过测量制粒过程中的生产速率和能耗，评价制粒过程的经济性和环保性。

四、结论流化床制粒是一种高效、环保的制粒方法，在化工、医药、食品等领域具有广泛的应用前景。

流化床内流动、传热与燃烧特性的DEM数值模拟

摘要*流化床在工业上的广泛应用使得稠密气固两相流动成为多相流研究领域的一个重要方向。

国内外已经进行了大量的实验和理论研究，但是由于气固流动的复杂性和流动机理尚未清楚的认识，故以实验为主的传统方法受到了很大限制。

近年来随着计算机技术的飞速发展，气固两相流动数值模拟正成为研究稠密气固两相流动的重要手段。

针对稠密气固两相流的数值模拟技术可以分为两大类：即欧拉—欧拉颗粒拟流体模型和欧拉—拉格朗日离散颗粒模型。

本文采用欧拉—拉格朗日离散单元法在颗粒水平上建立了一套描述流化床内气固流动、传热和燃烧的数学模型，并设计了模拟流化床内流动与燃烧的数值模拟程序。

首先本文对单孔射流流化床内的气固流动进行了数值模拟，得到了床层压降曲线和不同射流速度下的床层高度、气泡产生频率和气泡在床层内的上升速度，反映出流化床内的气固流动存在拟序结构。

另外，模拟得到了床内的气固流动速度，揭示出单孔射流流化床内存在强烈的颗粒返混和内循环现象。

并对颗粒参数改变对气泡特性的影响作了敏感性分析。

然后，在颗粒水平对流化床内的煤燃烧和传热特性进行了数值模拟，得到了床内的温度场、各燃烧组分的浓度场、颗粒升温曲线和四种颗粒传热量曲线，模拟表明了流化床内的气固流动和燃烧特性存在强烈的空间和时间非均匀性。

并对颗粒参数改变对燃烧与传热特性的影响作了敏感性分析。

最后对全文工作进行了总结和展望。

关键词：流化床气固两相流动离散单元法煤燃烧传热特性*本文受国家自然科学基金《循环流化床锅炉颗粒团燃烧行为研究》资助，项目批准号：5007615AbstractThe wide application of fluidized bed in industry made the hydrodynamic of dense gas-solid two-phase flow become an important research field of multiphase flow. A great deal of experiments and theoretical studies have been carried out all over the world. But due to the complicated effect factors and not yet clarifying the mechanism of two-phase flow, so the traditional experimental method is limited on certain extent. With the rapid development of computer technology, the computer numerical simulation of dense gas-solid two-phase flow has become an important research means.At present, the methods used to simulate dense gas-solid two-phase flow can be divided into two categories: Eulerian-Eulerian approach and Eulerian- Lagrangian discrete particles approach. In this paper, Eulerian-Lagrangian approach is used to establish a serial of models to simulate the gas-solid flow, heat transfer and coal combustion in fluidized bed at particle level. And a CFD-DEM numerical code has been developed.Firstly, the single spouted fluidized bed was simulated and acquired the pressure drop line. The height of solid bed, the generating frequency of bubble and the ascending velocity of bubble at different spouted gas velocity were also obtained. And the quasi-ordering structure in fluidized bed was observed. Besides, the distribution of gas and particle velocities was obtained. The velocity distribution indicated that there is phenomenon of intensive particle back-mixing and internal recycle. A sensitivity analysis was carried out on effects to bubble characteristics due to different particle parameters.Afterwards, the heat transfer and coal combustion properties in fluidized beds was simulated at particle level and obtained the distribution of gas temperature and gas species. The simulation indicated the intensive heterogeneity of the gas-solid flow and coal combustion in fluidized bed. The heating rate of particles and four different particle heat exchange modes were studied. And the sensitivity analysis was carried out on effects to combustion and heat transfer properties due to different particle parameters.Finally, the work of this paper and the further research were summarized. Keywords: fluidized bed gas-solid flow discrete element method coal combustion heat transfer characteristics独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

流化床制粒设备发展动态

流体床制粒机发展动态流化床制粒设备目前广泛应用于医药生产过程中，优点显著，该方法是集混合、制粒、干燥甚至包衣在一个全封闭容器中进行操作的技术，与其它湿法制粒相比，具有工艺简单、操作时间短、劳动强度低等特点。

目前流化床制粒技术正得到越来越广泛的应用，国内外生产的流化制粒机的差距也越来越小，这项技术对我国中药生产现代化的发展意义重大。

本文介从流化床制粒的原理入手，介绍了流化床的应用现状以及发展动态。

关键词：流化床；制粒；动态1.流化床基本原理在一个设备中，将颗粒物料堆放在分布板上，当气体由设备下部通入床层，随气流速度加大到某种程度，固体颗粒在床层上产沸腾状态，这状态称流态化，而这床层也称流化床。

由于固体颗粒物料的不同特性，以及床层和气流速度等因素不同，床层可存在三种形态：图流化床的三种床层形态第一阶段--固定床阶段湿物料进人干燥器，先落在分布板上，在热气流速度未足以使其运动时，物料颗粒虽与气流接触，但固体颗粒不发生相对位置的变动，此时称为固定床阶段，固定床为流化过程的第一阶段。

第二阶段--硫化床阶段当通入的气流速度进一步增大，增大到足以把物料颗粒吹起，使颗粒悬浮在气流中自由运动，物料颗粒间相互碰撞、混合，床层高度上升，整个床层呈现出类似液体般的流态，当颗粒悬浮起来时（即床展升高），这时再增加流速，床层压力降亦保持不变，原因是物料的颗粒间空隙率增加了，流体的压力降只是消耗在对抗颗粒的重量，把它托起来不让床层高度下降的原因所致。

说明了床层的压力降与流速增大无关，大致等于单位面积床层的实际重量，这时称为流化床阶段。

第三阶段一一气流输送阶段若在上述的基础上，气流流速继续增加，当增大到超过C点，即表示气流速度大于固体颗粒的沉降速度。

这时，床层高度大于容器高度，固体颗粒则被气流带走，床层物料减少，空隙度增加，床层压力减少。

这种当流速增加到某一数值，使流速对物料的阻力和物料的阻力的实际重量相平衡的流速，称为“悬浮速度”、“最大流化速度”。

流化床制粒影响因素的探讨

流化床制粒影响因素的探讨[关键词]：流化床,制粒,影响因素健康网讯：流化床制粒（fluidized bed granulation）又称沸腾制粒，指利用气流使粉末物料悬浮呈沸腾状，再喷入雾状粘合剂使粉末结合成粒，最后得到干燥的颗粒。

在此过程中，物料的混合、制粒、干燥同时完成，因此又称一步制粒。

1964年Scott等将Wurster方法作了改进并应用于医药工业。

我国于1980年引进沸腾制粒、包衣设备，可取代传统湿法制粒。

1 流化床的结构和作用原理流化床制粒机由容器、筛板、喷嘴、捕集袋、空气进出口、物料进出口等部分组成。

经净化的空气加热后通过筛板进入容器，加热物料并使其呈流态化。

此时粘合剂以雾状喷入，使物料粉末聚结成粒子核，进而形成颗粒，同步干燥，得到多孔性、表面积较大的柔软颗粒。

2 流化床制粒的优点与挤出制粒相比，流化床制粒有以下优点： (1)混合、制粒、干燥一次完成，生产工艺简单、自动化程度高；(2)所得颗粒圆整、均匀，溶解性能好；(3)颗粒的流动性和可压性好，压片时片重波动幅度小，所得片剂崩解性能好、外观质量佳；(4) 颗粒间较少或几不发生可溶性成分迁移，减小了由此造成片剂含量不均匀的可能性；(5)在密闭容器内操作，无粉尘飞扬，符合GMP要求。

流化床适于中成药，尤其是浸膏量大、辅料相对较少的中药颗粒的制备，及对湿和热敏感的药物制粒。

3 影响流化床制粒的因素3.1 制粒材料用亲水性材料制粒时，粉末与粘合剂互溶，易凝集成粒，故适宜采用流化床制粒。

而疏水性材料的粉粒需藉粘合剂的架桥作用才能黏结在一起，溶剂蒸发后，形成颗粒。

无论是亲水性还是疏水性材料，粉末粒度必须达到80目以上，否则制得的颗粒有色斑或粒径偏大，分布不均匀，从而影响药物的溶出和吸收。

通过进料前将原辅料在机外预混可改善制粒效果。

吸湿性材料黏性强、流动性差、引湿性强，在贮存过程中易吸潮，若用以制粒则受热时会使其中易溶成分溶解导致物料软化结块，未喷雾即出现粘筛和大面积结块，沸腾几乎停止(又称塌床）。

基于欧拉—拉格朗日模式的风沙跃移数值模拟方法

基于欧拉—拉格朗日模式的风沙跃移数值模拟方法赵健;富宝锋;司高华;佘潇;李哲【摘要】通过对沙粒的起动过程以及粒床相互作用机理进行参数化处理,利用计算流体力学方法与离散动力学模拟对风场和沙粒进行耦合迭代,建立了基于欧拉—拉格朗日模式的、适用于研究风沙流二维特征的风沙跃移数值模型.通过模拟沙粒集团以及单颗沙粒跃移运动的随机特征,有效描述了风沙流垂向以及沿程变化规律,并且能够输出任意时刻每颗沙粒的空间位置、速度和加速度等信息.输沙通量的空间分布与现场观测实验数据有较高的吻合度,摩阻风速和风速廓线两个宏观物理量的变化情况与风沙流形成和发展的物理实际相符,说明了本数值模型和计算方法的合理性.【期刊名称】《气象与减灾研究》【年(卷),期】2018(041)004【总页数】5页(P293-297)【关键词】风沙跃移;数值模拟;欧拉—拉格朗日模式【作者】赵健;富宝锋;司高华;佘潇;李哲【作者单位】西北核技术研究所,陕西西安 710024;西北核技术研究所,陕西西安710024;西北核技术研究所,陕西西安 710024;西北核技术研究所,陕西西安710024;西北核技术研究所,陕西西安 710024【正文语种】中文【中图分类】X1690 引言风沙流是造成土地荒漠化、沙尘暴等自然灾害的关键原因，近年来，郑晓静和王萍(2006)、Zheng等(2006)、武建军等(2011)和武生智和郭为进(2014)等风沙流领域学者致力于研究沙粒微观动力学机理来获得风沙运动的宏观规律，进而寻求预报以及治理相关自然灾害的有效方法。

Bagnold(1941)指出，风沙流中沙粒的微观运动形式分为蠕移、跃移和悬移，并且跃移沙粒占主导。

顾兆林(2010)认为，跃移沙粒对地面的冲击作用是造成风沙灾害的主要原因，因此沙粒跃移运动的研究至关重要。

欧拉—拉格朗日模型是研究风沙运动的主要方法，Ottjes(1978)、欧阳洁和李静海(2004)、李万清等(2006)利用该模型研究了一些典型的气固耦合问题，在此框架下，沙粒跃移运动的数值模拟包括离散动力学直接模拟和基于起跳初速度分布的风沙耦合模型。

流化床干燥设备中颗粒流动性的研究进展

流化床干燥设备中颗粒流动性的研究进展流化床干燥设备是一种广泛应用于化工、制药、食品等行业的干燥设备，它具有干燥速度快、热效率高、易于控制等优点。

而颗粒流动性是流化床干燥设备中一个重要的参数，对干燥效果和设备运行稳定性有着重要影响。

在这篇文章中，我们将探讨流化床干燥设备中颗粒流动性的研究进展。

首先，我们需要了解什么是颗粒流动性。

颗粒流动性是指颗粒物料在流化床干燥设备中的流动特性，包括颗粒与气固两相的相互作用、颗粒之间的相互作用以及颗粒与床层之间的相互作用。

颗粒流动性的好坏直接影响颗粒的流动性能和干燥效果。

近年来，研究者们在颗粒流动性方面进行了大量的研究工作。

首先是对颗粒流动特性的实验测量和分析。

通过实验测量，可以获得颗粒在流化床干燥设备中的流动参数，如颗粒的平均速度、颗粒的流化度、颗粒的流化状态等。

同时，通过分析颗粒流动的力学特性，可以揭示颗粒流动性的内在规律。

其次，研究者们还利用模拟软件对颗粒流动性进行模拟和预测。

模拟软件可以模拟颗粒在流化床干燥设备中流动的过程，通过数值模拟，可以得到颗粒流动的速度分布、流化床底部径迹、颗粒与床层之间的相互作用等重要参数。

这些参数对于优化流化床干燥设备的结构和操作参数具有重要的指导意义。

此外，研究者们还进行了颗粒流动性的改进和优化。

在流化床干燥设备中，颗粒流动性的改进可以通过多种途径实现。

例如改变床层的结构，增加颗粒之间的接触面积，从而提高颗粒的流动性能；调整干燥介质的速度和温度，改变颗粒在流化床中的流动状态，提高颗粒的流化度；改变颗粒的形状和颗粒粒径分布，调整颗粒之间的相互作用，改善颗粒的流动性能等。

在实际应用中，研究者们还发现了一些问题和挑战。

例如，在实际干燥过程中，颗粒可能会发生堵塞和积聚的现象，降低了干燥效果；颗粒流动性的不稳定性会导致设备运行不稳定，增加了运行成本和维护难度。

因此，研究者们亟需解决这些问题，改善颗粒流动性，提高干燥效果和设备的稳定性。

综上所述，颗粒流动性在流化床干燥设备中具有重要的研究价值和应用前景。

基于颗粒简化动力学方程的液固分选流化床数学模型

基于颗粒简化动力学方程的液固分选流化床数学模型SUN Mingyang;WEI Lubin;YU Chuanbing;ZHU Xueshuai;SUN Ninglei;MA Licheng【摘要】利用四阶Runge-Kutta法求解了液固分选流化床内颗粒的简化动力学方程,得到了颗粒速度和位移等随时间变化关系,并搭建了流化试验系统,验证了颗粒简化动力学方程的准确性,其预测的颗粒干扰沉降末速相对偏差基本可控制在5％以内.建立了基于该简化动力学方程的液固分选流化床数学模型,与试验分选结果相比,各密度级颗粒分配率的均方根误差为5.05.利用该模型探究了入料速率对颗粒分离结果的影响,发现入料速率增大导致的床层有效密度与实际分选密度比值减小是该过程中液固流化床分选效率降低的原因.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2018(043)011【总页数】7页(P3212-3218)【关键词】液固流化床;干扰沉降;颗粒动力学方程;数学模型;分选效率【作者】SUN Mingyang;WEI Lubin;YU Chuanbing;ZHU Xueshuai;SUN Ninglei;MA Licheng【作者单位】;;;;;【正文语种】中文【中图分类】TD91液固分选流化床(Liquid-Solid Fluidized Bed Separator，LSFBS)被广泛用于粗煤泥分选[1-2]、金属矿粗选、脱泥与尾矿回收以及废旧电路板等资源回收[3]。

影响LSFBS分选效果的因素较多，且各因素间存在相互作用。

利用数学模型预测不同条件下分选结果，可以缩短调试周期，利于提高选厂生产效率和经济效益，对选厂生产具有理论指导意义。

分选区床层有效密度和表观黏度等性质的计算对LSFBS 数学模型准确性有重要影响。

GALVIN等[4-6]提出了基于干扰沉降末速的LSFBS 模型，其分选区床层有效密度计算方法为:测定主分选区一定高度距离h0上的压降ΔP，主分选区内矿浆有效密度按下式近似计算:ρeff=ΔP/gh0(1)DAS等[7]通过试验发现当入料粒度范围较宽时，Galvin模型的预测结果与试验值偏差较大，且床层压力设定值越低，该模型预测的分选结果误差越大;KUMAR等[8]也发现了类似结论，他们通过细粒煤分选试验[9]还发现，给料流速率及给料流矿浆密度对分选结果也有很大影响，通过方差分析发现，与床层压力设定值相比，给料速率对溢流产率的影响更大。

流化床内煤粒燃烧过程的数值模拟

流化床内煤粒燃烧过程的数值模拟
周浩生;陆继东
【期刊名称】《中国电机工程学报》
【年(卷),期】2004(24)12
【摘要】应用离散单元方法(DEM)对流化床内煤粒的运动进行了模拟。

其中化学反应包括焦碳与O2、CO和CO2的异相反应及CO和O2的均相反应。

碰撞颗粒传热是基于球体接触时的弹性变形的分析得到的。

模拟预示了颗粒的非均匀流动结构对于加热、燃烧的煤粒热特性的影响,同时研究了煤粒大小、床温、流化速度对热特性的影响。

【总页数】6页(P212-217)
【关键词】燃烧过程;床温;流化床;流化速度;传热;热特性;数值模拟;颗粒;加热;反应【作者】周浩生;陆继东
【作者单位】丹麦技术大学化学工程系;华中科技大学煤燃烧国家重点实验室【正文语种】中文
【中图分类】TM223.28;TK229.66
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豪伟
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流化床制粒工艺开发及优化探讨

流化床制粒工艺开发及优化探讨摘要：流化床制粒作为改善粉体不良性质的主要制粒方法，由于其工艺环节少，颗粒均匀、可压性好等特点，近年来在制药工业中备受关注。

本文就流化床技术的特点、基本理论和工艺优化等方面进行了较为详细的阐述。

关键词：流化床制粒；基本理论；工艺优化；前言流化床制粒也叫一步制粒，主要是将常规湿法制粒的混合、制粒、干燥三个步骤在密闭容器内一次完成的方法。

我国于上世纪80年代引进流化床制粒设备，近年来在我国已得到普遍应用[1]。

根据喷液方向与物料运动方向的不同，可将流化床分为三类：顶喷流化床、底喷流化床、切线喷流化床。

三种流化床构造的不同使它们具有不同的工艺用途。

其中顶喷流化床制粒广泛用于粉体的制粒工艺，本文将对其基本原理、变量控制和优化等方面进行介绍。

1 流化制粒基本理论流化床制粒首先通过吹入热空气将物料在流化状态下混合，对其再喷入制粒所用的粘合剂溶液，直到达到符合要求的润湿量或颗粒大小，然后对湿颗粒进行干燥到预定的温度或干燥失重。

下面将详细介绍粒子在流化床内流化、聚集成长的过程和理论。

1.1 粒子流化理论流化床操作过程是由热空气向上通过装载固体物料的床体。

空气影响流化状态的机理已经被很多研究者讨论过[2]。

在低气体流速下，粒子床是一个固体床，压力差与表观速度成正比。

随着气体流速的增加，达到粒子床从固定粒子到流化粒子转变的临界点。

当气体流速增大，通过床的压力差也增大，直到在特定流速时粒子的摩擦力等于床体的有效重量。

当气体流速逐渐增加，粒子床开始膨胀，高度逐渐增加，而压力差只有轻微的增大。

在一定的流化速度下，粒子被气体携带，这种现象称为“夹带”。

当进风速度足够大时，粒子床上表面界限逐渐模糊，夹带更为显著，粒子被气流带离流化床。

影响流化状态的因素包括：①进风速度；②空气分配板孔径和直径；③粒子的大小和密度；④物料含湿量；⑤流化床直径/高度比。

其中，进风速度是影响流化状态的最主要因素。

1.2 粒子聚集理论聚集是粒子长大的过程。

流化床内多相流动模拟研究进展

Ｐｂ＝Ｃ［ｈ（ｇ一／）＋ＦｔＪ］（）ｂＦ／ＺＺＬ（ＪＬ３ｇ—ｔ）刘辉 ¨ 为气泡的引入不仅对流体的湍流动。认
能ｋ有影响，而且对湍流耗散率也有影响，他用
Ｐ抽，Ｐ曲来表示这种影响：
Ｐ：Ｃ１（ＲＬ１一ＲＬＧ）Ｌ＋ＣＣ（垃，１一ＲＬＰｋ（））Ｌ４
双流体模型模拟了气液两相的轴向速度、气含率及有效粘度的分布。模型中液相湍流模型利用了ｋ６－双方程，而气相湍流粘度则采用下式定义
ｔｓ
（）１
定义为正比于气液两相的脉动速度：一． Nhomakorabeaｐ
Ｐ：Ｃ１Ｌ１一Ｒ）— ＋ｃ，１一Ｒ）Ｌ（）Ｒ（Ｌｃ（ＬＰ５
双流体模型基本思想是认为两相流湍流场可看作两种流体各自运动及其相互作用的综合。近２０年来，许多研究者把此模型应用于流化床的研究］由于双流体模型具有可方便地得出分散相。的浓度分布和计算量较小的特点，在气液鼓泡塔中
兰！
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在循环流化床的存在。洪若瑜等人＿】用较严格使的体积平均法推导出描述气固两相宏观流动的模型方程，模拟了二维射流流化床中浓密气固两相的流
动。
（ｉ）ｕＬ
由于此值测量困难，文中使用了经验值，当气
从７０年代初开始，随着数值计算和计算机的发展，许多研究者提出的关于描述多相流的理论模型综合起来有以下四种：无滑移连续介质模型 … 、小滑移连续介质模型ｊ滑移扩散连续介质模、型和分散的颗粒轨道模型Ｊ。前三种模型是在欧拉坐标系中考虑多相流体的运动，而最后一种模型则在拉格朗日坐标下处理分散相（泡、颗粒、气液滴）。而其中目前应用最广泛的两个模型为欧拉／欧拉坐标系的拟流体模型和欧拉／格朗日坐标系拉的粒子分散模型。下面分别予以叙述。