石惠娴[1]2003年在《循环流化床流动特性PIV测试和数值模拟》文中指出本文采用自行构建的PIV系统对循环流化床冷态流场进行了试验研究，获得了不同工况下气固两相流动特性。并对气固流动特性进行了数值模拟。 对循环流化床冷态实验台两测试段进行了流型和颗粒团可视化研究，分别获得了较低循环流率下过渡区和在高循环流率下稀相区颗粒团的运动速度，形状，持续时间及其动态变化情况。同时获得了典型工况下多种流态图及颗粒团显微图片，揭示了循环流化床内气固流型及其变化规律。 在对循环流化床冷态试验台进行PIV测试试验研究中，运用MQD互相关处理算法获得了不同工况下颗粒运动速度参数的分布规律。在低循环流率下对过渡区典型流态下颗粒团的不同流态进行了MQD法处理，获得了整场颗粒运动速度及随时间变化规律，颗粒团运动对流场内颗粒速度的动态影响；对稀相区在较高固粒流率下对颗粒运动速度进行了变工况分析和讨论。获得了不同测试截面的流场固粒速度，以及操作气速、床料高度和床料平均粒径等对固粒速度的影响规律。 在PIV测速系统基础上，通过二次开发的图像识别软件，实现不同工况下各截面颗粒粒径分布的测量，测量结果基本反映出实际颗粒粒径变化，证明了该方法的可行性，进一步获得了循环流化床稀相区颗粒粒径分布特性。 在对高浓度气固两相流的研究中，根据FLUENT软件现有的条件和解决工程实际问题的需要，采用单气固相双流体欧拉模型，采用模拟紊流固粒流中普遍接受的方法“颗粒流的运动理论(kinetic theory of granular flow)”，对大尺度循环流化床进行了二维数值模拟，与他人数值模拟结果和实验结果进行了对比，检验模型的准确性。将进行PIV测试的冷态循环流化床试验台作为研究对象，对冷态流化床主体进行了叁维数值模拟，目的在于对循环流化床内两相流动力特性给出较为准确的描述。同时在叁维模拟基础上，截取二维截面，将模拟结果与二维PIV冷态实验获得的对应截面结果进行了简单的比较，二者符合较好。 本文的研究工作是对PIV技术应用于循环流化床内气固多相流动特性测试和数值模拟的尝试，所取得的结果表明PIV技术和数值试验方法在测试和预测气固多相流动特性方面的准确性和有效性。
田晨[2]2011年在《炉膛结构对循环流化床气固流动特性影响的研究》文中研究表明循环流化床作为一项高效、清洁的燃烧技术近年来有了迅速发展,特别是随着循环流化床机组呈现大型化高参数化的发展趋势,炉膛结构布置对炉内气固流动特性的影响是该技术发展的关键问题之一。本文依托十一五国家科技支撑计划子课题项目《超临界循环流化床锅炉整体布置方案》,开展了炉膛结构对床内气固流动分布特性影响的试验研究和数值模拟计算工作,为研究开发设计具有自主知识产权的600MW超临界循环流化床锅炉提供理论基础。本文首先在自行搭建的350m×480m×4.9m的矩形截面冷态循环流化床试验台上,利用高速摄影技术和粒子图像测速(PIV)以及PC6D型光纤颗粒浓度探针,对试验台密相区、过渡区、稀相区段内的颗粒速度浓度分布情况进行了试验测量,着重考察了不同结构布置(不同密相区结构、过渡区后墙台阶、二次风口、稀相区挂屏以及炉膛出口大小,布置位置等)对炉内的局部区域的气固流动分布的影响。试验结果表明当密相区采用单侧后墙渐扩型结构时,床内底部颗粒的流动速度及浓度分布在前后墙方向上均呈非中心对称分布,气泡和颗粒向渐扩的后墙方向偏转且返混现象剧烈,后墙附近区域颗粒浓度明显高于前墙；过渡区截面内后墙台阶结构的布置改变了该区域的气固流动分布,在靠近台阶区域,颗粒流动偏转现象明显,台阶结构的上下两端均易出现大量颗粒的聚集和碰撞；稀相区段的气固流动分布则主要受出口效应控制,颗粒速度和浓度的最大值分布于出口位置处。加大炉膛出口尺寸后,稀相区段颗粒相的径向速度增加明显,同时稀相区颗粒浓度略有增加；稀相区屏式过热器的布置增加了该区域的壁面约束,在挂屏间隔区域颗粒流动呈现类似“环核”结构的分布情况,同时在挂屏边壁区域有明显的较高浓度的颗粒回流形成。其次本文通过对循环流化床内气固流动数值模拟方法和模型的综述与比较,特别是考虑到前期气固流动模拟中传统曳力模型的局限,引入了基于能量最小多尺度(EMMS)模型的新曳力计算方法,并结合以颗粒动力学理论为基础的双流体模型,利用Fluent6.3计算软件对循环流化床冷态试验台及多结构方案布置的600MW超临界循环流化床锅炉内的气固流动特性进行了数值模拟和分析,重考察了不同出口布置方式,稀相区挂屏布置方式和底部密相区结构等对炉内流动情况的影响。数值模拟计算结果表明：炉内颗粒浓度的轴向分布以裤衩腿高度为分界,在底部裤衩腿区域,颗粒的浓度分布和速度分布在床层径向方向上呈现明显的“w”和“M”形分布；与试验结果相对应,炉膛出口的布置情况决定了稀相区截面内气固流动分布,在采用出口紧凑布置时,炉膛各出口流率分布均匀,波动较小,增加分离器数量有利于出口流率的均匀分布；加入挂屏布置后,稀相区段颗粒浓度整体有所增加,同时在挂屏非均匀布置条件下,炉膛出口流率不均匀性增加,而采用挂屏均匀布置后,各出口流率变化不大,均匀性较好；采用单炉膛密相区结构时,炉膛底部区域的颗粒浓度要略大于双炉膛裤衩腿布置方式,另外受二次风穿透能力影响,单炉膛布置的底部截面中心位置处颗粒的径向混合较差,局部的高浓度和低浓度均有出现。最后结合冷态试验和实炉尺寸循环流化床气固流动数值模拟的计算结果,本文给出了600MW超临界循环流化床整体布置方案的设计建议。
马志刚[3]2007年在《无烟煤循环流化床内流动、燃烧与磨损的研究》文中研究指明近年来，CFB锅炉技术得到了迅速发展，其良好的运行特性成为燃烧无烟煤的首选。由于CFB内的流场复杂，造成目前对于CFB内的流动、燃烧以及磨损特性缺乏深入了解；同时现有的研究大多局限于圆形截面流化床，对矩形流化床内的流动、燃烧及磨损特性缺乏系统研究。本文以中国铝业贵州分公司130t／h无烟煤CFB锅炉为原型，对矩形截面流化床内的流场以及磨损特性进行了研究，并在此基础上，对广东粤阳电厂440t／h无烟煤CFB锅炉进行了燃烧优化分析。旨在通过对无烟煤CFB锅炉系统进行全面分析，为合理组织炉内燃烧过程，降低炉内磨损，优化和改善该类型锅炉的运行打下良好基础。首先根据中国铝业贵州分公司130t／h无烟煤CFB锅炉为原型建立了矩形流化床锅炉冷态试验系统，并采用PIV技术和光纤探针系统测量了矩形冷态流化床内的流场特性。结果表明：炉内结构对流场特性有重要影响。密相区颗粒的运动过程主要是以气泡尾迹携带上升为主。受炉膛后墙渐扩截面的影响，颗粒更容易对后墙形成较大冲刷。过渡区后墙防磨层的存在，加剧了颗粒从截面中心向后墙的横向运动趋势，颗粒对后墙的冲击明显，同时在台阶处形成一个局部高浓度区域，造成因截面突变而引起的台阶效应。稀相区颗粒受角落效应和出口效应的影响，在前墙与左墙的夹角处磨损严重。炉膛出口左墙的颗粒受到出口效应的强烈影响，已经不再呈现环核流动分布；炉膛出口前墙左角的冲刷现象更剧烈。颗粒浓度由中心到边壁处逐渐增加，随着轴向高度的增加，颗粒浓度呈现逐渐减小的趋势。随着截面气速的增加，边壁处的颗粒浓度变化要大于中心区域。为了研究分级送风对矩形CFB内流场特性以及磨损特性的影响，采用双流体模型对不同截面风速、一二次风配比、上下二次风配比、前后二次风配比、颗粒直径、出口结构、喷入角度、喷入动量下的颗粒运动规律进行了数值模拟。并对不同燃烧工况下的产物分布特性进行了分析和比较，得到了改善炉内燃烧状况以及磨损分布的一些有效措施：合理控制炉内过量空气系数，降低炉内平均截面风速；适当增加二次风的份额；对于前后二次风采用均匀配比；选择合理的给煤粒径分布；减小炉内的不规则区域存在；降低二次风的喷入动量：采用较大的二次风喷入角度。对燃用无烟煤的CFB锅炉的优化测试结果表明，运行参数对灰渣含碳量、排烟温度和锅炉效率以及污染物排放有很大影响，尤其是氧量、一二次风比、负荷、床温、床压和Ca／S比等。适当增加稀相区的氧气浓度有利于无烟煤的燃尽；煤质改善后有利于提高锅炉效率；适当增加二次风配比有利于改善无烟煤的燃烬。并且根据优化测试结果给出了有利于锅炉良好运行的参数。改变配风对锅炉运行所产生的影响一方面与锅炉的结构有关，同时还跟锅炉的实际运行状况有关。由于该锅炉布风不均，增加二次风配比对各参数并非都能起到积极作用。因此实际锅炉的良好运行需要结合自己的实际情况才能做出正确判断。
赵晓东[4]2003年在《循环流化床气固两相流动特性PIV测试》文中研究指明本文采用PIV系统对循环流化床锅炉冷态流场进行了试验研究，研究的主要内容包括：循环流化床冷态流场粒子的速度分布特性，包括粒子的径向速度和轴向速度分布；循环流化床颗粒的平均浓度沿径向和轴向分布特性；循环流化床颗粒平均粒径的轴向和径向分布特性。 本文对国内外PIV系统应用在流化床两相流及多相流的研究及其应用进行了详细的综述，归纳总结了该系统应用于循环流化床床内流动的复杂性和有待解决的问题，PIV系统应用于流化床两相流的优点，并对进行两相流试验研究时应有PIV技术应具备的试验条件进行了比较详尽的分析。 试验过程中，通过改变激光器照射截面，提高操作风速，变化物料高度，获得不同工况下的图像数据，并针对不同的流动区域，将获得的典型流动状态的连续图像进行了可视化分析。 本文对试验所获得的连续图像通过互相关算法，获得颗粒速度矢量图，并将速度分解为径向速度和轴向速度，对每一小区域内的颗粒按速度方向不同进行速度平均，获得颗粒的平均速度分布曲线。文中着重对近壁区和中心区的速度场进行了讨论，分析了不同的工况条件下，颗粒的速度变化趋势，结合循环流化床流动的脉动特点，从宏观上总结出颗粒流动特性。 文中对所获得的原始图像，通过图像预处理、二值化、边缘检测、模式识别等图像处理算法，识别出图像中颗粒的直径大小，以及颗粒的个数信息，经过数据统计，获得不同工况下近壁区和中心区的颗粒平均粒径分布和平均浓度分布曲线，总结了循环流化床的粒径与浓度的分布特性 最后，文中总结了试验中所遇到的问题，包括仪器本身的局限和数据处理方法的影响，这些因素将对试验结果造成误差，文中还对试验中存在的问题和不足，提出了一些改进意见和处理方法上的尝试。
李伟[5]2006年在《多管文丘里循环流化床烟气脱硫冷态试验研究及数值模拟》文中指出循环流化床烟气脱硫技术是国内外正在研究并逐步工业化的一种先进技术。现有流化床脱硫塔布风板多采用单文丘里管,容易造成脱硫塔本体内流场分布不均,随着脱硫装置的大型化,这种现象越来越严重。本文提出了多管文丘里循环流化床布风板的设计。以150MW煤粉锅炉脱硫装置为研究对象,进行了入口段内加装流线型导流板、加装简易直导流板和变文丘里管径分布等叁种改进措施的设计,结合多管文丘里布风板以改善脱硫塔本体内的流场。在此基础上,对脱硫塔本体内不同床体进口结构的速度场进行了实验研究与数值模拟,分析各种因素对其的影响规律,为研究循环流化床内气固两相流动、传热传质和脱硫过程以及优化脱硫装置结构提供了理论依据。本文遵循冷态模化的有关相似原理,设计建造了多管文丘里循环流化床烟气脱硫装置的冷态模拟试验台,采用先进的PIV(Particle Image Velocimetry)对试验台内流场进行了非侵入式的测量,得到了脱硫塔本体内的气体流场和多个文丘里管内的气体流量分布,并运用流量偏差系数对各文丘里管内的气体流量分布及偏差产生原因进行了深入分析与讨论,同时测量了不同几何结构试验台在不同工况下的阻力损失。结果表明,脱硫装置的单侧进口结构严重影响多管文丘里管群内的气体流量分布,使得脱硫塔本体内的气流产生了不良流动行为。通过对试验台入口通道加装不同形式导流装置或者变文丘里管径分布,都可以有效地优化脱硫塔内的气体流场,采用流线型入口导流板或者变文丘里管径分布不仅能使各文丘里管均流,改善脱硫塔本体内的流场,而且不会明显增加脱硫装置的阻力损失。本文应用FLUENT软件对循环流化床内的气体流动特性进行研究。采用前处理软件GAMBIT进行计算区域的网格划分;采用有限容积法对模型的控制方程进行离散化,压力—速度耦合采用PC-SIMPLE算法。运用k -ε湍流模型对循环流化床不同几何结构入口形式的循环流化床气体流场进行了数值模拟,数值模拟结果与试验值吻合良好。针对150MW煤粉锅炉脱硫装置单侧进烟的系统布置方式,综合考虑脱硫性能、压力损失、施工和运行等因素,推荐在脱硫塔烟气入口段加装流线型导流板,采用变文丘里管径分布也可达到比较理想的效果。
周强[6]2004年在《方形卧式分离器的研究及其在循环流化床锅炉中的应用》文中指出本文主要对一种应用于锅炉改造的新型气固旋风分离器——方形卧式分离器进行了理论和试验的研究，并对其在工程中应用的可能性进行了探讨。 首先对旋风分离器的主要类型、性能参数和影响因素做了系统的回顾和总结，并对比了目前几种主要的旋风分离器的性能特点。通过对国内外利用循环流化床技术改造旧锅炉项目的分析，根据分离器的不同总结了用于锅炉改造的四种基本炉型并分析了其主要的适用场合。然后提出了方形卧式分离器的概念，并通过对一台煤粉炉的改造项目模拟使用方形卧式分离器和高温旋风分离器进行比较，证明了方形卧式分离器在布置上的优势。 对方形卧式分离器的试验和理论研究包括叁部分工作，一是应用粒子成像测速仪(PIV)系统对一个方形卧式分离器模型进行了流场测试，获得了该分离器工作的可视化图像，并采用灰度互相关法处理拍摄的图像得到了分离器内叁个不同截面的瞬时和平均二维速度分布图；二是建立了方形卧式分离器的性能试验系统并对该分离器在不同工况下的分离效率和分离器压降进行了测量，并进行了关于排气管参数的结构优化试验，试验结果表明对于粒径在100 μm以上的颗粒，该分离器的分离效率在90％以上，压降低于1000 Pa。就各种运行参数及结构参数对分离器性能的影响进行了研究，得到了部分最优结构参数，并运用边界层分离理论建立了简单的分级效率计算数学模型，最后在前面研究的基础上给出了方形卧式分离器的基本设计方法；叁是通过分析分离器内的流场特征和颗粒受力分析提出使用雷诺应力模型(RSM)来模拟分离器内气相流场，使用离散相模型(DPM)来追踪颗粒运动轨迹，得到了方形卧式分离器内速度场、压力场和湍流场的分布情况以及不同粒径颗粒的运动轨迹，并与前面的试验结果进行了对比分析，在此基础上模拟了方形卧式分离器在热态工况下的性能表现并探讨了进一步的结构优化可能性。 通过对一台35 t／h链条炉改造为循环流化床锅炉的工程项目分别应用方形卧式分离器和圆形上排气旋风分离器进行方案设计，通过方案比较和经济性评价进一步论证了方形卧式分离器在低循环倍率锅炉改造中应用的优势。最后通过分析改造取得的经济效益和社会效益，论证了应用循环流化床技术来改造旧锅炉的必要性。
刘俊杰[7]2002年在《管内液固循环流化床流动特性研究》文中进行了进一步梳理本文自行设计并建立了一套用于单管液固循环流化床内固体颗粒流动行为研究的实验装置，开发了一套用于测量多相流固体颗粒参数的彩色图像处理和数据采集系统，利用CCD和激光技术，对单管液固循环流化床的流动特性主要是固体颗粒速度和浓度分布进行了研究。利用浓度分布不均匀度的概念，定量地描述浓度分布的不均匀程度；利用Matlab应用程序重建了颗粒浓度和速度的物理场。实验结果表明：当液体流量一定时，颗粒的不均匀度随浓度增加而减小。颗粒在管中浓度分布随两相流的流型变化而变化，在层流区域时，颗粒主要分布在靠近管壁处；而在强烈湍流状态时，颗粒主要分布在管内中心部位。同时对颗粒速度研究表明：在一定液体流量下，颗粒速度随径向位置变化而变化。在层流时，颗粒的径向速度随径向位置的增大而增大；强烈湍流时，颗粒径向速度随径向位置增大的同时产生上下波动。 根据重建的管内颗粒浓度物理场，从两相流的双流体理论出发，建立了颗粒流动模型，用于预测液速、固体颗粒速度、管中径向位置、浓度的相互关系，模型值和实验值吻合较好。
王正阳[8]2009年在《回料流和二次风射流对循环流化床流动与燃烧特性的影响》文中研究说明循环流化床(CFB)燃烧技术是一种适合我国以煤为主的能源结构的低成本清洁燃烧技术,在近年得到较快的发展。由于循环流化床内气固流动的复杂性,目前对于在回料流和二次风射流等因素作用下提升管内的气固流动特性还缺乏系统研究,而且现有的研究大多局限于圆形截面的流化床,对于矩形或方形截面流化床的流动特性还需要进行更深入的研究。作者设计和建立了一套方形循环流化床冷态试验系统,研究了回料气固两相流和二次风射流的流动特性及其对提升管整体和局部流动特性的影响。通过数值模拟的方法,更好地认识了不同形式二次风射流作用下提升管内气固流动特性。在此基础上,通过对一台440t/h燃用低挥发份贫煤的循环流化床锅炉进行的系统分析和相关燃烧优化实验,考察了回料流与二次风射流对循环流化床锅炉炉内气固混合及燃烧情况的影响。采用压力梯度测量,光纤探针技术对颗粒浓度及速度的测量,以及射流气体示踪实验等手段研究了方形循环流化床提升管气固流动特性的影响因素。结合回料流和主流流动形式来分析床层底部流动的不对称分布以及因此造成的对床层中上部区域气固流动的影响。研究了在实验物料中加入部分粗大颗粒改善底部一次风偏流的现象。研究了不同颗粒循环流率下,回料口高度的不同对系统压力梯度分布和局部颗粒浓度分布的影响,同时还分析了空气分级条件下回料口高置所产生的影响。系统地研究了不同形式二次风射流,包括墙式、角式、中心水平杆式和中心竖直柱式布置二次风对床内气固流动的影响,以及射流在床内的扩散与分布。在进行空气分级之后,床层底部由于一次风速的降低以及二次风射流形成的布幕作用而形成较高浓度的密相区。不同形式的二次风射流附近存在不同的颗粒浓度分布,当射流距离布风板较近时还将影响到底部颗粒浓度的分布。实验发现,气体饱和夹带流率随二次风率的增加而降低,随二次风高度的增加而减少。当系统颗粒循环流率超过空气分级下系统饱和夹带流率时,系统压力梯度趋于呈S形分布,底部压力梯度将不再变化,密相区高度随颗粒循环流率的增加而提高,其底部压力梯度大小主要同底部流化风速有关。在添加粗砂颗粒的空气分级工况下,粗大颗粒在床层底部颗粒群中占有更高的比例,而在上部区域及出口颗粒群中则降低了。本文还利用分形分析的手段研究了二次风射流对提升管局部和整体流动的波动特性的影响。利用气体示踪技术,对回料风和二次风射流在床内的扩散与分布进行了测量,提出改进的提升管内水平墙式二次风射流穿透深度的计算模型,模型预测值同实验结果吻合较好。采用双流体模型对所研究的冷态方形循环流化床实验台部分工况的气固流动进行了模拟。计算结果同实验数据在趋势上吻合较好。这些工作有助于我们更深入地了解射流对床内整体和局部气固流动的影响。在一台440t/h超高压循环流化床锅炉上进行了回料流及二次风射流对床内气固混合和燃烧情况的影响的研究,研究了一二次风比例、二次风上中下叁层之间分配、二次风前后墙之间分配,减小二次风管径提高二次风速度以及调整床温、床压和氧气浓度等方法对飞灰含碳量的影响规律,为提高低挥发分煤循环流化床锅炉燃烧效率提供了借鉴。
张锡梅[9]2010年在《循环流化床内结构布置对气固流动特性影响的试验研究》文中研究表明循环流化床(CFB)作为一种洁净煤燃烧技术,近年来在国内外得到了迅速的推广。目前,循环流化床锅炉正在向着高参数大容量的方向发展,但在快速的发展过程中存在着一些问题亟待研究解决,如大型循环流化床锅炉密相区结构、炉膛出口以及二次风口等炉膛结构特征点对炉内流体动力特性的影响。本文在所建的截面为350×480mm2、高4.9m的矩形截面冷态循环流化床试验台上,以反光性能好的玻璃珠为床料,采用高速摄影结合粒子图像测速(PIV)技术PC6D和光反射型颗粒浓度探针,通过对不同工况下的床内的颗粒速度场和浓度场的测试和分析,进行了密相区结构、过渡区结构及偏置出口位置等结构特征点对床内气固流动特性影响的试验研究。试验研究结果表明密相区结构对密相区的气固流动特性具有明显影响。对称渐扩型结构的密相区中的颗粒流动速度和浓度沿径向分布基本是对称的,而单侧后墙渐扩型结构时,密相区内的颗粒流动速度及浓度分布在前后墙方向上均呈非中心对称分布,气泡和颗粒向渐扩的后墙方向偏流及返混现象更剧烈,后墙区域颗粒浓度明显高于前墙。提高截面风速,颗粒的流动速度随之增大,颗粒浓度降低。同时随着二次风率的增加,密相区底部区域的颗粒数量增多,颗粒浓度提高。过渡区的后墙台阶结构改变了该区域的颗粒流场分布,在靠近台阶区域,颗粒流动偏转现象明显,特别是在台阶上沿和下沿的局部区域内,受台阶结构的影响颗粒径向运动明显加剧,而且台阶上下两端均有大量颗粒聚集碰撞,形成局部高颗粒浓度区域；突出布置的台阶受到高浓度颗粒的剧烈冲刷。过渡区二次风的布置对该区域的气固流动结构同样有较大的影响。受其影响过渡区内的颗粒流动不再呈现典型的环核结构,边壁区内的颗粒随二次风射流向中心区流动,颗粒的横向流动速度增加,壁面区域的颗粒浓度明显降低,中心区域浓度增加,颗粒浓度沿径向分布的不均匀性显着降低。二次风口上方截面的颗粒浓度随着二次风率的增加略有变化,但总体变化不大。偏置的出口布置对床层出口区域的颗粒流动结构产生较大的影响。靠近出口的左墙壁面区域的颗粒大都沿壁面向后墙出口流动,仅在靠近前墙的区域还存在典型的边壁区颗粒下降流动。受出口效应及壁面约束摩擦作用,在后墙出口下方处易形成局部颗粒高浓度区域,导致后墙壁面区的颗粒浓度明显大于其他区域。前墙边壁区颗粒受出口效应的影响较弱,加上矩形截面存在的角落效应作用,以及炉顶反弹下来部分颗粒,使得左墙和前墙的角落处颗粒比较密集。前墙侧挂屏的布置一定程度上削弱了出口效应的影响,同时受挂屏布置的影响前墙壁面区的颗粒流动结构有一个再分布过程。
姜峰[10]2003年在《循环流化床换热器中的流动、传热和防、除垢研究》文中提出汽液固叁相循环流化床换热器具有良好的防、除垢和强化传热的作用，具有广阔的应用前景。本文从实验研究与应用、理论和数值模拟几方面深入研究汽液固叁相自然循环流化床换热器中的流动、传热与防、除垢问题。论文主要内容如下：首先，总结与综述了循环流化床换热器的发展及其研究状况，对多相流强化传热和防、除垢技术的研究现状、测试手段及其数值模拟方法进行了简要的概括，并提出了本文的研究思路与方案。其次，建立了一套新型的汽液固叁相自然循环流化床蒸发器，采用透明镀膜加热技术。其可视化部分既包括上行床，也包括下行床。采用CCD图象测量和处理系统，并编制了相应的图象处理软件，对加热状态下汽液固叁相自然循环流化床内部的固体颗粒流动及分布，液固两相及汽液固叁相传热与流型进行了研究。得出了循环流化床中固体颗粒浓度、速度以及相应的传热系数随热通量和固体颗粒加入量等操作参数的变化关系。第叁，介绍了多相流数值模拟的数学物理基础，并简要分析了数值计算的一般方法，提出了本文数值模拟的思路。第四，从流体力学和计算传热学的角度出发，建立了液固两相流动传热模型，模型中考虑了固体颗粒与流体的相互作用及其对流动与传热的影响，同时首次提出了两相湍流普兰特数的概念。由模型计算结果可知，固体颗粒的加入使流体的湍流程度增强，强化了传热，降低了壁温。由模型计算的传热系数与实验数据的偏差为9.6%。最后，将汽液固叁相流强化传热和防、除垢技术应用到中药浸取液的蒸发浓缩中。以更年安中药浸取液为工质，进行了小试和中试研究，验证了该技术在这一新的应用领域中的可行性。小试结果表明，汽液固叁相流蒸发沸腾传热与汽液两相流蒸发沸腾传热相比，中药更年安醇提液传热系数增大1.5~2.0倍；中试结果表明，更年安醇提液传热系数较未加固体颗粒时的原工业生产装置增大1.50倍；蒸发强度提高1.63倍；装置稳定运行15 天，浓缩器没有发生结垢（挂壁）现象，而未加固体颗粒的原中药浸取液蒸发浓缩装置运行4－12天加热壁面上即发生结垢（挂壁）；更年安水提液蒸发强度提高1.34倍。
参考文献：
[1]. 循环流化床流动特性PIV测试和数值模拟[D]. 石惠娴. 浙江大学. 2003
[2]. 炉膛结构对循环流化床气固流动特性影响的研究[D]. 田晨. 浙江大学. 2011
[3]. 无烟煤循环流化床内流动、燃烧与磨损的研究[D]. 马志刚. 浙江大学. 2007
[4]. 循环流化床气固两相流动特性PIV测试[D]. 赵晓东. 浙江大学. 2003
[5]. 多管文丘里循环流化床烟气脱硫冷态试验研究及数值模拟[D]. 李伟. 东南大学. 2006
[6]. 方形卧式分离器的研究及其在循环流化床锅炉中的应用[D]. 周强. 浙江大学. 2004
[7]. 管内液固循环流化床流动特性研究[D]. 刘俊杰. 河北工业大学. 2002
[8]. 回料流和二次风射流对循环流化床流动与燃烧特性的影响[D]. 王正阳. 哈尔滨工业大学. 2009
[9]. 循环流化床内结构布置对气固流动特性影响的试验研究[D]. 张锡梅. 浙江大学. 2010
[10]. 循环流化床换热器中的流动、传热和防、除垢研究[D]. 姜峰. 天津大学. 2003
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