纳米颗粒的流化特征及滞后现象研究
2018-03-06王远保刘道银陈晓平
动力工程学报 2018年2期
王远保, 刘道银, 王 铮, 陈晓平
(东南大学 能源热转换及过程测控教育部重点实验室,南京 210096)
纳米颗粒流态化一般是指在气相中流化,悬浮纳米颗粒处在一定速度的上升气流中,曳力、浮力和重力近似处于平衡状态,纳米颗粒像流体一样在床内流动.近几年来,关于纳米颗粒流态化技术的应用主要体现在以下方面[1]:利用流化床生产、加工纳米结构材料;利用纳米颗粒流态化技术处理污染物[2];将纳米颗粒催化剂应用在可持续化学工业中.
许多纳米颗粒在合成、输运和存储等过程中形成大而密实的聚团,这些聚团很难流化.Chaouki等[3]对气凝胶的流化进行了研究,发现纳米级Cu/Al2O3气凝胶颗粒能在一定气速下以稳定聚团的形式平稳、均一地流化.Zhu等[4]对11种不同纳米颗粒进行了系统的流化实验.Wang等[5]指出纳米颗粒的流化可类比于与纳米颗粒聚团有同等尺寸的宏观颗粒的流化,发现纳米颗粒聚团(直径约为220 μm,堆积密度约为22 kg/m3)接近Geldart图上的A/C边界.Wang等[6]研究了几种煅制氧化硅的流化行为,提出将纳米颗粒流化行为分为2类,即聚团散式流态化(APF)和聚团鼓泡流态化(ABF).王建等[7]研究了纳米颗粒的流化性能,发现流化催化裂化剂(FCC)粗颗粒和纳米颗粒结合形成的核壳结构聚团比纯纳米颗粒聚团更容易流化.
除上述内容外,不少研究人员从其他角度深入研究了纳米颗粒的流化,如聚团的分形结构、聚团的流化性质、外场加强流化、纳米颗粒混合特性以及相应的模……
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