杨 慧，万东玉，曹长青

（青岛科技大学 化工学院，山东 青岛 266042）

磁-流场耦合气-固流化床气含率的模拟

杨 慧，万东玉，曹长青

（青岛科技大学 化工学院，山东 青岛 266042）

在内径0.16 m、高2.0 m的磁-流场耦合气-固流化床内，以空气为气相、掺杂铁粉的纳米SiO2（平均粒径16 nm和48 nm）为固相，应用Fluent软件将磁场模型与Fluent软件中的传统模型结合，模拟研究磁-流场耦合气-固流化床内磁场强度对局部气含率、平均气含率和轴向压力波动均方根的影响规律。模拟结果表明，随磁场强度的增加，局部气含率和平均气含率均增大，局部气含率径向分布的非均匀性增大；在一定磁场强度下，随颗粒粒径的增大，局部气含率及其径向分布的非均匀性均增大；在低磁场强度作用下，床内的局部气含率变化明显，多处出现大气泡；在高磁场强度作用下，床中局部气含率变得较均匀；随磁场强度和床层轴向高度的增加，床层内局部压力波动均方根增大。

磁流化床； 多物理场耦合；气含率

利用外加磁场调节磁-流场耦合气-固流化床内气固两相流场，可以实现鼓泡流化到稳定流化的转变。在磁流化状态下，流化床具有振动小、噪声小、高传质传热速率、无气体短路、床层压降小和流通截面大等优点，弥补了传统流化床的不足。20世纪80年代中期，研究者发现亚微米级颗粒具有均匀流化特性［1-5］。尽管纳米SiO2颗粒流化质量差，但它在非常宽的操作范围内显示出拟流体行为、高的床层膨胀比和气泡较少的特性［6-8］。纳米SiO2颗粒流化能提供高的气-固接触效率，成为一种前途广泛的工业应用技术。……