李 斌， 马梦祥， 张 磊， 于 洋， 陈翠玲

(华北电力大学 能源动力与机械工程学院，河北保定 071003)

喷动床具有良好的传热传质特性，在化工、燃烧、制药、农业等工业领域有着广泛应用[1]。喷动床内的颗粒会在高速气流下发生剧烈碰撞，并与床内气体产生强烈耦合，因此喷动床成为颗粒换热、高温蓄热等方面的重要选择。喷动床内颗粒进行换热时，为了使颗粒的受热更加均匀，通常会在喷动床内加入浸没管，强化床内颗粒之间的碰撞。浸没管会与颗粒频繁碰撞，由此产生的磨损不仅会缩短浸没管的寿命，也会对颗粒的换热产生一定影响。因此，研究带有浸没管的喷动床内颗粒换热特性和浸没管磨损特性具有重要意义。

研究人员对带有浸没管的喷动床进行了换热、磨损等研究[2-4]，但由于实验条件和测量仪器等方面的限制，目前难以获得丰富的颗粒尺度上的信息，对深入研究喷动床内稠密气固两相流动和传热的相关特性也产生了一定阻碍。随着计算机技术的快速发展，数值模拟逐渐成为研究喷动床内颗粒运动、换热特性的主要手段，由Cundall等[5]提出、经Tsuji等[6-7]发展的离散单元法(DEM)具有精确模拟和获得丰富颗粒尺度信息等优点，得到了更多的应用。

杨世亮等[8]和Yang等[9]基于DEM数值模拟方法对鼓泡床内气固两相流的运动特性和浸没管的磨损进行了研究，重点分析了管束排列方式对流动和磨损的影响。虞育松等[10]研究了埋管数量对鼓泡床内颗粒运动的影响，认为增加埋管数量会降低颗粒平均速度和混合效果。……