基于CFD-DEM法的矩形喷动床与柱锥形喷动床颗粒喷动特性模拟
2019-12-21宋海萍高亚平王瑞芳
天津科技大学学报 2019年6期
雷 琨,宋海萍,高亚平,徐 庆, ,吴 龙, ,王瑞芳,
(1. 天津科技大学机械工程学院,天津 300222;2. 低碳绿色过程装备国际联合研究中心,天津 300222)
微波喷动床是集微波加热与喷动床优势于一体的微波联合干燥装置.其既具有微波加热速度快的优点,又能利用喷动床中物料的随机运动改善微波加热不均匀性的缺点.传统喷动床为柱锥形结构,但在微波喷动床结构设计时,为了保证喷动床内电磁场分布均匀性,矩形腔更适合于微波均匀加热.本文作者已在前期基于电场分布均匀性对单馈口矩形微波喷动床结构进行了设计[1],采用多物理场软件COMSOL Multiphysics 模拟研究了喷动床内部的电场分布情况,得到电场强度大且电场分布均匀的单馈口矩形微波喷动床结构,其长×宽×高为427 mm×427 mm×1 000 mm.针对该结构,本文采用离散元气固耦合法(CFD-DEM)对矩形喷动床内小麦颗粒喷动特性进行模拟研究.
CFD-DEM 法可以同时模拟研究流场和颗粒的动力学行为,包括流场和颗粒本身的动力学特性以及流场与颗粒相互作用的动力学特性,其研究结果更具可靠性和真实性.近年来,CFD-DEM 法被越来越多地应用于流态化技术方面研究,黎明等[2]通过CFDDEM 法模拟了流化床的工作机理;Kafui 等[3]采用CFD-DEM 法模拟了颗粒在流化床内的流动特性;匡世波[4]开发了三维CFD-DEM 软件,并利用该软件预测了气力输送过程;田凤国[5]通过数值模拟对内循环流化床气固两相流进行了数值模拟,得出颗粒流动规律.Khawaja[6]通过CFD-DEM 法对流化床内的声波与颗粒流……
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