梁坤峰，阮春蕾，王林，袁竹林

(1 河南科技大学制冷与空调技术研究所，河南 洛阳 471003；2 东南大学能源与环境学院，江苏 南京 210096)

引 言

基于流态化原理实现直接接触式制取流体冰的方法是一种新型的动态制冰方式[1-2]，制冰过程中循环流动载冷液体与液滴的直接接触换热，具有较高的热效率。为了研究流态化制冰过程中的颗粒运 动、相变与碰撞聚并，以及循环载冷液体的流场与温度场分布特征，掌握制冰过程的控制方法，需要探讨流化床内液滴、冰颗粒和循环载冷液体所构成的颗粒-流体多相系统的流动与传热特性。但由于多相系统相间相互作用的复杂性，存在观测困难，单纯采用实验手段进行其内部规律性研究，难以完整阐释。随着计算机的高速发展，数值模拟方法以其较强的再现能力、低耗费、零危险性等优势，在对多相流动与换热体系的研究中发展很快。

近年来，一种改进的基于欧拉-拉格朗日方法的CCDM（combined continuum and discrete model）模型开始应用于颗粒-流体多相系统的研究[3-6]，该模型结合了用于计算颗粒的离散相模型（discrete phase model，DPM）和模拟连续相的计算流体动力学模型，既采用欧拉法对连续相的宏观场特征进行求解，又基于欧拉-拉格朗日法跟踪求解场中的每一个真实颗粒，反映颗粒在流动过程中的微观细节，很好地描述颗粒-流体多相系中颗粒运动、传热与传质的微观特性。自从Tsuji 等[7]首先提出CCDM 模型以来，已在颗粒-流体多相系统模拟研究中得到关注；Swasdisevi等[8]对二维喷动床内的气固传热特性进行了研究，考虑了气固相间的对流传热，并在喷动区和下降管中采用不同的传热系数；……